KR20240097890A

KR20240097890A - Springback amount evaluation method, device, and program for press molded products, and manufacturing method for press molded products

Info

Publication number: KR20240097890A
Application number: KR1020247017826A
Authority: KR
Inventors: 마사키 우라베
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2022-01-11
Filing date: 2022-12-13
Publication date: 2024-06-27
Also published as: WO2023136023A1; JP2023102255A; JP7276584B1

Abstract

본 발명에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법은, 실제로 프레스 성형하여 스프링백한 실프레스 성형품 (11) 을 성형 하사점까지 사이에 끼워 넣는 과정의 탄성 역학적 해석에 의해 취득한 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) (S1) 에, 소정의 구속 조건을 부여하여 스프링백 해석을 실시하여 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량을 구하고 (S3), 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석에 의해 취득한 프레스 성형품 해석 모델 (21) (S5) 에 대해서도 동일한 구속 조건을 부여하여 스프링백 해석을 실시하여 스프링백량을 산출하고 (S7), 이들 스프링백량을 비교·평가한다 (S9).The method for evaluating the springback amount of a press molded product related to the present invention is a press molded work shape model (17) obtained by elastodynamic analysis of the process of sandwiching the actual press molded and springbacked real press molded product (11) to the bottom dead center of the molding. ) In (S1), springback analysis is performed by applying predetermined constraints to obtain the springback amount of the seal press molded product 11, and (S3), an elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the seal press molded product 11 is performed. Springback analysis is performed on the press molded product analysis model (21) (S5) obtained by applying the same constraint conditions to calculate the springback amount (S7), and these springback amounts are compared and evaluated (S9).

Description

Springback amount evaluation method, device, and program for press molded products, and manufacturing method for press molded products

본 발명은 실제로 프레스 성형 (press forming) 한 실(實)프레스 성형품 (press formed part) 의 스프링백 (springback) 량과 프레스 성형 해석 (press forming analysis) 에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 비교하여 각각을 평가하는 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법, 장치 및 프로그램에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 스프링백량이 저감하도록 프레스 성형 조건을 조정하여 실제로 프레스 성형함으로써, 치수 정밀도 (dimensional accuracy) 를 향상시킨 실프레스 성형품을 제조하는 프레스 성형품의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention compares the springback amount of an actual press formed part and the springback amount of a press formed part analysis model obtained through press forming analysis. It relates to a method, device, and program for evaluating the springback amount of press molded products. In addition, the present invention relates to a method of manufacturing a press molded product in which a real press molded product with improved dimensional accuracy is manufactured by actually performing press molding by adjusting the press molding conditions to reduce the amount of springback.

금속판의 프레스 성형에 있어서는, 프레스 성형품에 대하여 높은 치수 정밀도가 요구된다. 그러나 프레스 성형에서는, 금형 (tool of press forming/press forming die) 에서 성형 하사점 (the forming bottom dead center) 까지 금속판 (metal sheet) 을 프레스 성형한 후, 금형으로부터 프레스 성형품을 꺼내 이형 (die release) 하는 단계에 있어서, 프레스 성형품의 탄성적인 형상 회복, 즉 스프링백이 발생한다. 이것에 의해, 성형 하사점의 상태로부터 치수 정밀도가 변화되고, 이것이 종종 치수 정밀도 불량의 요인이 된다. 그래서, 프레스 성형품의 치수 정밀도 불량을 막기 위해, 유한 요소법 (finite element method) 을 이용한 프레스 성형 과정과 그 이후의 스프링백 과정의 역학적 해석 (mechanical analysis) 을 실시하여, 프레스 성형품의 치수 정밀도를 사전에 예측하는 것이 일반적으로 행해지고 있다.In press forming of metal plates, high dimensional accuracy is required for press formed products. However, in press forming, a metal sheet is pressed from a mold (tool of press forming/press forming die) to the forming bottom dead center, and then the press formed product is taken out of the mold and released. In the step, elastic shape recovery, that is, springback, of the press molded product occurs. As a result, the dimensional accuracy changes from the state of the molding bottom dead center, which often becomes a factor in poor dimensional accuracy. Therefore, in order to prevent poor dimensional accuracy of press molded products, mechanical analysis of the press molding process and subsequent springback process using the finite element method was performed to determine the dimensional accuracy of press molded products in advance. Forecasting is commonly done.

이러한 프레스 성형품의 치수 정밀도의 예측에 의해 얻어진 스프링백량의 양부를 평가하기 위해서는, 실제의 프레스 성형품의 3 차원 표면 형상 (three-dimensional surface profile) 의 측정에 의해 얻어진 형상 데이터와, 역학적 해석에 의해 얻어진 프레스 성형품의 형상 데이터의 형상 비교에 의한 검증이 필요하다. 이들 형상 데이터를 사용하여 프레스 성형품의 형상 비교를 실시하기 위해서는, 먼저 각 형상 데이터의 위치 맞춤이 필수이다.In order to evaluate the quality of the springback amount obtained by predicting the dimensional accuracy of such press-formed products, shape data obtained by measuring the three-dimensional surface profile of the actual press-formed product and the shape data obtained by mechanical analysis are used. Verification by comparison of the shape data of press molded products is necessary. In order to compare the shapes of press molded products using these shape data, it is essential to first align the positions of each shape data.

물체의 형상 데이터의 위치 맞춤 방법으로는, 일방의 형상 데이터를 기준으로 하여, 타방의 형상 데이터를 평행 이동 (parallel movement) 및/또는 회전 이동 (rotational movement) 시켜 일방의 형상 데이터와의 상대 거리가 최소가 되는 위치로 이동시키는, 베스트 핏 (best-fit) 이라고 불리는 수법이 일반적으로 사용되고 있다 (예를 들어, 비특허문헌 1 참조). 그리고, 베스트 핏에 있어서는, 형상 데이터 전체의 상대 거리가 최소가 되도록 하는 방법과, 형상 데이터의 일부 부위의 상대 거리가 최소가 되도록 하는 방법의 2 종류가 있고, 이들 위치 맞춤에 있어서의 방법은, 비교하는 목적에 따라 구분하여 사용된다.As a method of positioning the shape data of an object, based on one shape data, the other shape data is moved in parallel and/or rotated so that the relative distance with the shape data of one side is changed. A method called best-fit, which moves the material to the minimum position, is commonly used (see, for example, Non-Patent Document 1). In terms of best fit, there are two types of methods: a method that minimizes the relative distance of the entire shape data and a method that minimizes the relative distance of some parts of the shape data. These alignment methods are: They are used separately depending on the purpose of comparison.

또한, 비특허문헌 2 에는, 일방의 형상 데이터에 복수의 기준점을 설정하고, 그것들 기준점에 맞춰서 타방의 형상 데이터를 평행 이동 혹은 회전 이동시킴으로써, 양 형상 데이터의 위치 맞춤을 실시하는 방법이 개시되어 있다.Additionally, Non-Patent Document 2 discloses a method of aligning both shape data by setting a plurality of reference points in one shape data and moving the other shape data in parallel or rotating in accordance with the reference points. .

마츠우라 이사무, 곡면 형상의 고정밀도 3 차원 베스트 핏 (High Precise Three-dimensional Best-fit), 아이치 산업 과학 기술 종합 센터 연구 방향 2012, p.22 Isamu Matsuura, High Precise Three-dimensional Best-fit of Curved Shapes, Aichi Industrial Science and Technology Center Research Directions 2012, p.22 프레스 성형 난이 핸드북 제 3 판, 박강판 성형 기술 연구회편, p.341-342 Press Forming Difficulty Handbook, 3rd edition, Sheet Steel Plate Forming Technology Research Group, p.341-342

베스트 핏에 의한 형상 데이터의 위치 맞춤 방법은, 매우 범용성이 높은 방법이다. 그러나, 일례로서 도 5 에 나타내는 바와 같이, 실프레스 성형품 (11) 의 역학적 해석에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델 (21) 과, 실프레스 성형품 (11) 의 3 차원 표면 형상 측정 데이터 (13) 의 형상을 비교함에 있어서, (i) 실프레스 성형품 (11) 의 전체와 베스트 핏한 경우와, (ii) 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 펀치 저부 (punch bottom portion) (21a) 를 실프레스 성형품 (11) 의 3 차원 표면 형상 측정 데이터 (13) 에 있어서의 펀치 저부 (13a) (실프레스 성형품 (11) 의 펀치 저부 (11a) 에 대응) 와 베스트 핏한 경우에서는, 도 5(c) 에 나타내는 바와 같이, 3 차원 표면 형상 측정 데이터 (13) 로부터의 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 괴리량은 완전히 달라져 버린다.The method of positioning shape data using best fit is a very versatile method. However, as shown in FIG. 5 as an example, the shape of the press-molded product analysis model 21 obtained by mechanical analysis of the seal-press molded product 11 and the three-dimensional surface shape measurement data 13 of the seal-press molded product 11. In comparing, (i) the case of best fit with the entire seal press molded product 11, and (ii) the case where the punch bottom portion 21a of the press molded product analysis model 21 is used as the seal press molded product 11. In the case of best fit with the punch bottom 13a (corresponding to the punch bottom 11a of the seal press molded product 11) in the three-dimensional surface shape measurement data 13, as shown in FIG. 5(c), The amount of discrepancy between the three-dimensional surface shape measurement data (13) and the press molded product analysis model (21) is completely different.

그리고, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 과 3 차원 표면 형상 측정 데이터 (13) 의 형상의 차이의 요인이, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백에 의해 발생한 뒤틀림에 의한 것인지, 실프레스 성형품 (11) 의 능선부 (ridge line section) 의 굽힘 각도의 차이에 의한 것인지 등을 판별하기 어려워, 실프레스 성형품 (11) 의 어느 부위의 형상이 상이한지를 판별하는 것은 곤란하였다. 특히, 2 개의 형상 데이터가 전체에 걸쳐서 크게 상이한 경우, 즉 역학적 해석에 의해 예측된 프레스 성형품의 형상과 실프레스 성형품의 형상이 크게 괴리되는 경우, 양자의 형상의 차이의 요인을 밝히는 것은 매우 곤란하였다.In addition, whether the cause of the difference in shape between the press molded product analysis model (21) and the three-dimensional surface shape measurement data (13) is due to the distortion caused by the springback of the seal press molded product (11). It was difficult to determine whether this was due to a difference in the bending angle of the ridge line section, and it was difficult to determine which part of the thread press molded product 11 had a different shape. In particular, when the two shape data are significantly different overall, that is, when the shape of the press molded product predicted by mechanical analysis and the shape of the actual press molded product are significantly different, it is very difficult to determine the cause of the difference between the two shapes. .

그 때문에, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 에 의해 산출되는 스프링백량과 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량의 비교에 있어서도, 베스트 핏하는 부위의 차이에 따라 양자의 괴리량이 상이하기 때문에, 프레스 성형품 해석 모델에 의해 산출되는 스프링백량을 높은 정밀도로 평가할 수가 없었다.Therefore, even in the comparison of the springback amount calculated by the press molded product analysis model 21 and the springback amount of the actual press molded product 11, the amount of difference between the two is different depending on the difference in the best fit area, so the press molded product analysis The springback amount calculated by the model could not be evaluated with high precision.

또한, 실프레스 성형품 (11) 에 기준점을 설정하여 2 개의 형상 데이터의 위치 맞춤을 실시하는 방법에 있어서는, 설정한 복수의 기준점의 상대 위치가 양 형상 데이터에서 상이한 경우에는, 엄밀한 위치 맞춤은 불가능하다. 또한, 복수의 기준점의 상대 위치가 상이함으로써, 복수의 기준점끼리를 근방에 설정하지 않을 수 없게 되고, 또한, 이들 기준점을 포함하는 영역에서의 양 형상 데이터의 형상 차이가 큰 경우에는, 전체적인 형상 데이터의 차이를 실제보다 크게 보이게 할 위험성이 있었다. 그 때문에, 실프레스 성형품 (11) 에 기준점을 설정하고 위치 맞춤을 실시하는 경우에 있어서도, 역학적 해석에 의해 얻어진 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량과 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량의 사이에 괴리가 발생해 버리는 경우가 있기 때문에, 스프링백량을 적절하게 비교할 수 없어, 각각의 스프링백량을 평가하는 것이 곤란하였다.In addition, in the method of setting a reference point on the thread press molded product 11 to align the two shape data, if the relative positions of the plurality of set reference points are different in both shape data, precise alignment is not possible. . In addition, since the relative positions of a plurality of reference points are different, it is inevitable to set a plurality of reference points nearby, and if the shape difference between the two shape data in the area including these reference points is large, the overall shape data There was a risk of making the difference appear larger than it actually was. Therefore, even when a reference point is set on the actual press molded product 11 and alignment is performed, there is a difference between the springback amount of the press molded product analysis model 21 obtained by mechanical analysis and the springback amount of the actual press molded product 11. Since there were cases where a discrepancy occurred, the springback amount could not be properly compared, making it difficult to evaluate each springback amount.

또한, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 적절히 평가하는 것이 곤란했기 때문에, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 예측 정밀도를 높이는 것도 곤란하였다. 그 때문에, 예측 정밀도가 낮은 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량에 기초하여 프레스 성형 조건을 조정하고 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형해도, 그 스프링백량을 충분히 저감할 수 없다는 과제가 있었다.Additionally, since it was difficult to properly evaluate the springback amount of the press-formed product analysis model 21, it was also difficult to increase the prediction accuracy of the springback amount of the press-formed product analysis model 21. Therefore, even if the press molding conditions are adjusted based on the springback amount of the press molded product analysis model 21 with low prediction accuracy and the actual press molded product 11 is press molded, there is a problem that the springback amount cannot be sufficiently reduced.

본 발명은 이상의 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은, 실제로 프레스 성형하여 스프링백한 실프레스 성형품의 스프링백량과, 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정 및 스프링백 과정의 탄소성 역학적 해석 (elastoplastic mechanical analysis) 에 의해 취득한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 적절히 비교할 수 있고, 각각의 스프링백량을 평가할 수 있는 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법, 장치 및 프로그램을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량의 평가에 기초하여 그 예측 정밀도를 높인 다음에 스프링백량이 저감하도록 프레스 성형 조건을 조정하여, 치수 정밀도를 향상시킨 실프레스 성형품을 제조하는 프레스 성형품의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.The present invention was made to solve the above problems, and its purpose is to determine the springback amount of a thread press molded product that is actually springbacked by press molding, the process of press forming the thread press molded product, and the elastoplastic mechanical analysis of the springback process. The goal is to provide a springback amount evaluation method, device, and program for press molded products that can appropriately compare the springback amounts of analysis models of press molded products obtained through mechanical analysis and evaluate each springback amount. In addition, another object of the present invention is to manufacture seal press molded products with improved dimensional accuracy by increasing the prediction accuracy based on the evaluation of the springback amount of the press molded product analysis model and then adjusting the press molding conditions to reduce the springback amount. The object is to provide a method for manufacturing press molded products.

본 발명에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법은, 실제로 금형을 사용하여 블랭크 (blank) 를 프레스 성형한 실프레스 성형품의 스프링백량과, 상기 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 비교하여 각각을 평가하는 것으로서, 상기 실프레스 성형품을 이형하여 스프링백한 후의 표면 형상 (surface profile) 을 측정하여 취득한 3 차원 표면 형상 측정 데이터로부터 프레스 성형품 워크 형상 모델을 작성하고, 그 프레스 성형품 워크 형상 모델을 상기 금형의 금형 모델에 의해 성형 하사점까지 사이에 끼워 넣는 과정의 탄성 역학적 해석을 실시하여, 성형 하사점에 있어서의 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델을 취득하는 프레스 성형품 워크 형상 모델 취득 스텝과, 그 취득한 성형 하사점에 있어서의 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델에 소정의 구속 조건 (constraint condition) 을 부여하여 스프링백 해석 (springback analysis) 을 실시하여, 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델에 발생한 스프링백량을 상기 실프레스 성형품의 스프링백량으로서 산출하는 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝과, 상기 블랭크의 블랭크 모델을 상기 금형 모델에 의해 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석을 단일 공정 또는 복수 공정에 걸쳐 실시하여, 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 해석 모델을 취득하는 프레스 성형품 해석 모델 취득 스텝과, 성형 하사점에 있어서의 상기 프레스 성형품 해석 모델에 상기 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝에 있어서 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델에 부여한 상기 소정의 구속 조건과 동일한 구속 조건을 부여하여 스프링백 해석을 실시하여, 상기 프레스 성형품 해석 모델에 발생한 스프링백량을 산출하는 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출 스텝과, 상기 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝에 있어서 산출한 상기 실프레스 성형품의 스프링백량과, 상기 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출 스텝에 있어서 산출한 상기 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 비교하여, 각각의 스프링백량을 평가하는 스프링백량 비교·평가 스텝을 포함한다.The method for evaluating the springback amount of a press molded product related to the present invention is based on the springback amount of a real press molded product obtained by actually press forming a blank using a mold and an elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the actual press molded product. By comparing the springback amounts of the obtained press molded product analysis models to evaluate each, a press molded work shape model is obtained from three-dimensional surface profile measurement data obtained by measuring the surface profile after releasing and springbacking the actual press molded product. Create and perform an elastodynamic analysis of the process of sandwiching the press-molded workpiece shape model with the mold model of the mold up to the molding bottom dead center to obtain the press-molded workpiece shape model at the molding bottom dead center. A springback analysis is performed by applying a predetermined constraint condition to the press-molded workpiece shape model acquisition step and the obtained press-molded workpiece shape model at the bottom dead center of the press-molded workpiece. A seal press molded product springback amount calculation step of calculating the springback amount generated in the shape model as the springback amount of the seal press molded product, and an elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the blank model of the blank using the mold model in a single process or A press-formed product analysis model acquisition step in which a press-formed product analysis model at the bottom dead center of molding is obtained by performing multiple processes, and a springback amount calculation step for the actual press-formed product based on the press-formed product analysis model at the bottom dead center of molding. A press molded product analysis model springback amount calculation step of performing a springback analysis by applying the same constraint conditions as the predetermined constraints given to the press molded work shape model and calculating a springback amount generated in the press molded product analysis model; The springback amount of the seal press molded product calculated in the seal press molded product springback amount calculation step is compared with the springback amount of the press molded product analysis model calculated in the press molded product analysis model springback amount calculation step, and each springback amount is calculated. Includes the springback amount comparison/evaluation step to be evaluated.

상기 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝에 있어서의 상기 탄성 역학적 해석은 탄성 유한 요소 해석 (elastic finite element analysis) 이고, 상기 프레스 성형품 해석 모델 취득 스텝에 있어서의 상기 탄소성 역학적 해석은, 탄소성 유한 요소 해석 (elastoplastic finite element analysis) 인 것이 바람직하다.The elastic-mechanical analysis in the step of calculating the springback amount of the press-molded product is an elastic finite element analysis, and the elasto-plastic-mechanical analysis in the step of acquiring the analysis model of the press-molded product is an elastic-plastic finite element analysis. (elastoplastic finite element analysis) is preferable.

상기 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정이 그 실프레스 성형품의 부위마다 성형 공정이 나뉘어져 있는 경우에 있어서, 상기 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝에 있어서의 상기 금형 모델은, 상기 실프레스 성형품의 각 부위를 성형하는 각 금형의 금형 모델을 합성하여 하나의 금형 모델로 한 것인 것이 바람직하다.In the case where the process of press molding the seal press molded product is divided into molding processes for each part of the seal press molded product, the mold model in the step of calculating the springback amount of the seal press molded product is used for each part of the seal press molded product. It is preferable that the mold models of each mold being molded are synthesized to form one mold model.

본 발명에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 장치는, 실제로 금형을 사용하여 블랭크를 프레스 성형한 실프레스 성형품의 스프링백량과, 상기 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 비교하여 각각을 평가하는 것으로서, 상기 실프레스 성형품을 이형하여 스프링백한 후의 표면 형상을 측정하여 취득한 3 차원 표면 형상 측정 데이터로부터 프레스 성형품 워크 형상 모델을 작성하고, 그 프레스 성형품 워크 형상 모델을 상기 금형의 금형 모델에 의해 성형 하사점까지 사이에 끼워 넣는 과정의 탄성 역학적 해석을 실시하여, 성형 하사점에 있어서의 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델을 취득하는 프레스 성형품 형상 모델 취득부와, 그 취득한 하사점에 있어서의 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델에 소정의 구속 조건을 부여하여 스프링백 해석을 실시하여, 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델에 발생한 스프링백량을 상기 실프레스 성형품의 스프링백량으로서 산출하는 실프레스 성형품 스프링백량 산출부와, 상기 블랭크의 블랭크 모델을 상기 금형 모델에 의해 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석을 단일 공정 또는 복수 공정에 걸쳐 실시하여, 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 해석 모델을 취득하는 프레스 성형품 해석 모델 취득부와, 성형 하사점에 있어서의 상기 프레스 성형품 해석 모델에 상기 실프레스 성형품 스프링백량 산출부에 의해 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델에 부여한 상기 소정의 구속 조건과 동일한 구속 조건을 부여하여 스프링백 해석을 실시하여, 상기 프레스 성형품 해석 모델에 발생한 스프링백량을 산출하는 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출부와, 상기 실프레스 성형품 스프링백량 산출부에 의해 산출한 상기 실프레스 성형품의 스프링백량과, 상기 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출부에 의해 산출한 상기 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 비교하여, 각각의 스프링백량을 평가하는 스프링백량 비교·평가부를 구비한다.The springback amount evaluation device of a press molded product related to the present invention is a springback amount of a seal press molded product obtained by actually press forming a blank using a mold, and a press molded product obtained by elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the seal press molded product. By comparing the springback amounts of the analytical models to evaluate each, a press molded work shape model is created from the three-dimensional surface shape measurement data obtained by measuring the surface shape after the seal press molded product is released and springbacked, and the press molded product is a press-molded product shape model acquisition unit that performs an elastodynamic analysis of the process of sandwiching the work shape model up to the bottom dead center of molding using the mold model of the mold, and acquires the shape model of the press-formed work work at the bottom dead center of molding; Springback analysis is performed by applying predetermined constraint conditions to the press-molded workpiece shape model at the acquired bottom dead center, and the springback amount generated in the press-molded workpiece shape model is calculated as the springback amount of the actual press-molded product. An elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the blank model of the blank using the actual press molded product springback amount calculation unit and the mold model is performed in a single process or multiple processes to obtain an analysis model of the press molded product at the bottom dead center of the molding. A press molded product analysis model acquisition unit that acquires, and a constraint condition identical to the predetermined constraint condition given to the press molded product work shape model by the actual press molded product springback amount calculation unit to the press molded product analysis model at the bottom dead center of molding. A press molded product analysis model springback amount calculation unit that performs a springback analysis and calculates the springback amount generated in the press molded product analysis model, and a spring of the seal press molded product calculated by the seal press molded product springback amount calculator. A springback amount comparison/evaluation unit is provided for evaluating each springback amount by comparing the springback amount with the springback amount of the press molded product analysis model calculated by the press molded product analysis model springback amount calculation unit.

본 발명에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 프로그램은, 실제로 금형을 사용하여 블랭크를 프레스 성형한 실프레스 성형품의 스프링백량과, 상기 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 비교하여 각각을 평가하는 것으로서, 컴퓨터를, 상기 실프레스 성형품을 이형하여 스프링백한 후의 표면 형상을 측정하여 취득한 3 차원 표면 형상 측정 데이터로부터 프레스 성형품 워크 형상 모델을 작성하고, 그 프레스 성형품 워크 형상 모델을 상기 금형의 금형 모델에 의해 성형 하사점까지 사이에 끼워 넣는 과정의 탄성 역학적 해석을 실시하여, 성형 하사점에 있어서의 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델을 취득하는 프레스 성형품 형상 모델 취득부와, 그 취득한 하사점에 있어서의 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델에 소정의 구속 조건을 부여하여 스프링백 해석을 실시하여, 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델에 발생한 스프링백량을 상기 실프레스 성형품의 스프링백량으로서 산출하는 실프레스 성형품 스프링백량 산출부와, 상기 블랭크의 블랭크 모델을 상기 금형 모델에 의해 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석을 단일 공정 또는 복수 공정에 걸쳐 실시하여, 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 해석 모델을 취득하는 프레스 성형품 해석 모델 취득부와, 성형 하사점에 있어서의 상기 프레스 성형품 해석 모델에 상기 실프레스 성형품 스프링백량 산출부에 의해 상기 프레스 성형품 워크 형상 모델에 부여한 상기 소정의 구속 조건과 동일한 구속 조건을 부여하여 스프링백 해석을 실시하여, 상기 프레스 성형품 해석 모델에 발생한 스프링백량을 산출하는 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출부와, 상기 실프레스 성형품 스프링백량 산출부에 의해 산출한 상기 실프레스 성형품의 스프링백량과, 상기 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출부에 의해 산출한 상기 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 비교하여, 각각의 스프링백량을 평가하는 스프링백량 비교·평가부로서 기능시킨다.The springback amount evaluation program for press-molded products related to the present invention includes the springback amount of a real press-molded product obtained by actually press-molding a blank using a mold, and the springback amount of a press-molded product obtained by elastoplastic mechanical analysis in the process of press-molding the actual press-molded product. By comparing the springback amounts of the analytical models and evaluating each, a press molded work shape model is created from the three-dimensional surface shape measurement data obtained by measuring the surface shape after the seal press molded product is released and springbacked using a computer, A press-molded product shape model for obtaining the press-molded work shape model at the molding bottom dead center by performing an elastodynamic analysis of the process of sandwiching the press-molded work shape model with the mold model of the mold up to the molding bottom dead center. Springback analysis is performed by applying predetermined constraint conditions to the acquisition unit and the obtained bottom dead center of the press-molded workpiece shape model, and the springback amount generated in the press-molded workpiece shape model is calculated as the springback amount of the actual press-molded workpiece. An elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the blank model of the blank using the mold model is performed in a single process or multiple processes, and the press at the bottom dead center of the molding is calculated as A press molded product analysis model acquisition unit that acquires a molded product analysis model, and the press molded product analysis model at the bottom dead center of molding, the predetermined constraint conditions given to the press molded product work shape model by the actual press molded product springback amount calculation unit, and A press molded product analysis model springback amount calculation unit that performs springback analysis by applying the same constraint conditions and calculates the springback amount generated in the press molded product analysis model, and the seal press molded product springback amount calculation unit calculates the springback amount generated in the press molded product analysis model. The springback amount of the molded product is compared with the springback amount of the press-molded product analysis model calculated by the press-molded product analysis model springback amount calculation unit, and functions as a springback amount comparison/evaluation unit that evaluates each springback amount.

본 발명에 관련된 프레스 성형품의 제조 방법은, 스프링백량이 저감하도록 프레스 성형 조건을 조정하여 치수 정밀도를 향상시킨 실프레스 성형품을 제조하는 것으로서, 본 발명에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법에 기초하여, 실제로 금형을 사용하여 블랭크를 프레스 성형한 실프레스 성형품의 이형 후의 스프링백량과, 상기 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정과 그 후의 스프링백 과정의 역학적 해석에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량의 차이를, 상기 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량의 예측 정밀도로서 구하는 스프링백량 예측 정밀도 취득 스텝과, 그 취득한 상기 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량의 예측 정밀도를 높이도록, 상기 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정과 그 후의 스프링백량 과정의 역학적 해석에 있어서의 상기 프레스 성형품 해석 모델의 경계 조건 (analysis condition) 을 조정하는 경계 조건 조정 스텝과, 그 조정한 상기 경계 조건에서 구해지는 상기 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량이 미리 정한 소정의 범위 내에 들어가도록, 상기 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정의 역학적 해석에 있어서의 프레스 성형 조건을 조정하는 프레스 성형 조건 조정 스텝과, 그 프레스 성형 조건 조정 스텝에 있어서 조정한 상기 프레스 성형 조건하에서 실제로 금형을 사용하여 상기 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 프레스 성형 스텝을 포함한다.The method for manufacturing a press molded product related to the present invention is to manufacture a seal press molded product with improved dimensional accuracy by adjusting the press molding conditions to reduce the amount of springback. Based on the method for evaluating the amount of springback of the press molded product related to the present invention, The difference between the springback amount after release of a real press molded product made by actually press forming a blank using a mold and the springback amount of the press molded product analysis model obtained by mechanical analysis of the process of press forming the actual press molded product and the subsequent springback process. A springback amount prediction accuracy acquisition step of determining the springback amount prediction accuracy of the press molded product analysis model, and a process of press forming the actual press molded product to increase the springback amount prediction accuracy of the obtained press molded product analysis model. A boundary condition adjustment step for adjusting the boundary condition (analysis condition) of the press-formed product analysis model in the subsequent mechanical analysis of the springback amount process, and the springback amount of the press-formed product analysis model obtained from the adjusted boundary conditions. A press molding condition adjustment step for adjusting press molding conditions in a mechanical analysis of the process of press molding the actual press molded product so that it falls within a predetermined range, and the press molding condition adjusted in the press molding condition adjustment step. It includes a press forming step of press forming the actual press molded product using a mold under actual conditions.

본 발명에 있어서는, 실제로 프레스 성형한 실프레스 성형품의 3 차원 표면 형상에 기초하여 작성한 프레스 성형품 워크 형상 모델과, 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델의 각각에 대해 동일한 금형 모델의 성형 하사점에서 위치 맞춤을 하여 스프링백량을 산출한다. 이 때문에, 실프레스 성형품의 스프링백량으로서 산출한 프레스 성형품 워크 형상 모델의 스프링백량과, 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 동일 조건에서 비교하여, 각각을 평가할 수 있다. 그리고, 실프레스 성형품의 스프링백량과 프레스 성형 해석 모델의 스프링백량의 차이에 기초하여, 유한 요소법을 이용한 프레스 성형 과정과 그 후의 스프링백 과정의 역학적 해석에 있어서의 경계 조건 등을 조정하여 프레스 성형품의 치수 정밀도의 예측 정밀도를 높일 수 있기 때문에, 프레스 성형품의 치수 정밀도 불량을 방지할 수 있다.In the present invention, a press-molded work shape model created based on the three-dimensional surface shape of an actually press-molded real press molded product and a press-formed product analysis model obtained by elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming a real press molded product, respectively. The springback amount is calculated by aligning the position at the bottom dead center of the mold of the same mold model. For this reason, the springback amount of the press-molded work shape model calculated as the springback amount of the actual press-molded product and the springback amount of the press-molded product analysis model can be compared under the same conditions to evaluate each. And, based on the difference between the springback amount of the actual press molded product and the springback amount of the press forming analysis model, the boundary conditions in the mechanical analysis of the press forming process and the subsequent springback process using the finite element method were adjusted to determine the size of the press molded product. Since the prediction accuracy of dimensional accuracy can be increased, dimensional accuracy defects in press-molded products can be prevented.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기와 같이 평가된 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량에 기초하여 그 예측 정밀도를 높이도록 역학적 해석의 경계 조건을 조정한다. 계속해서, 조정한 경계 조건하에서 프레스 성형하는 과정의 역학적 해석을 실시하여, 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 저감하도록 프레스 성형 조건을 조정한다. 그리고, 조정한 프레스 성형 조건에서 실제로 금형을 사용하여 실프레스 성형품을 프레스 성형함으로써, 치수 정밀도를 향상시킨 실프레스 성형품을 제조할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 금형 형상 등의 조정을 몇 번이나 반복하지 않아도, 스프링백한 후의 실프레스 성형품에 대해 허용되는 치수 정밀도를 만족시킬 수 있다. 그 결과, 실프레스 성형품의 생산 준비의 비용 및 기간을 크게 단축할 수 있다.Additionally, in the present invention, the boundary conditions of the mechanical analysis are adjusted to increase the prediction accuracy based on the springback amount of the press molded product analysis model evaluated as described above. Next, a mechanical analysis of the press forming process is performed under the adjusted boundary conditions, and the press forming conditions are adjusted to reduce the springback amount of the press formed product analysis model. And, by actually press molding the thread press molded product using a mold under adjusted press molding conditions, a thread press molded article with improved dimensional accuracy can be manufactured. In addition, according to the present invention, the allowable dimensional accuracy for a seal press molded product after springback can be satisfied without repeating the adjustment of the mold shape, etc. several times. As a result, the cost and period of preparation for production of thread press molded products can be greatly reduced.

도 1 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법의 처리의 흐름을 설명하는 플로도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법에 있어서, 실제의 프레스 성형품에 발생하는 스프링백량을 산출하는 과정을 설명하는 도면이다 ((a) 실제의 프레스 성형품의 프레스 성형 공정, (b) 프레스 성형품의 3 차원 표면 형상 측정, (c) 3 차원 표면 형상 데이터의 프레스 성형품 워크 형상 모델로의 변환 (리메싱 (remeshing) 및 오프셋 (offset)), (d) 탄성 유한 요소 해석, (e) 스프링백 해석).
도 3 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법에 의해 산출한, (a) 실프레스 성형품의 프레스 성형품 워크 형상 모델을 사용하여 산출한 스프링백량, (b) 프레스 성형 해석에 의해 취득한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량, (c) 프레스 성형품 워크 형상 모델의 스프링백량에 대한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량의 차분, 을 나타내는 윤곽도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 장치의 블록도, 및, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 프로그램의 기능을 설명하는 도면이다.
도 5 는, 종래의 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법에 의해 산출한, (a) 프레스 성형 해석에 의해 취득한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량, (b) 프레스 성형품의 3 차원 표면 형상 측정 데이터, (c) 프레스 성형품의 3 차원 표면 형상 측정 데이터로부터의 프레스 성형 해석 모델의 괴리량 ((i), (ii)) 을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 프레스 성형품의 제조 방법에 있어서의 처리의 흐름을 설명하는 플로도이다.
도 7 은, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 프레스 성형품의 제조 방법에 있어서, (a) 실프레스 성형품의 스프링백량으로서 산출한 프레스 성형품 워크 형상 모델의 스프링백량, (b) 스프링백량의 예측 정밀도가 향상되도록 조정한 해석 조건하에서 프레스 성형품 해석 모델을 사용하여 산출한 스프링백량, (c) 프레스 성형품 워크 형상 모델의 스프링백량에 대한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량의 차분, 을 나타내는 윤곽도이다.Fig. 1 is a flowchart explaining the processing flow of the method for evaluating the springback amount of a press-molded product according to Embodiment 1 of the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating the process of calculating the springback amount occurring in an actual press-formed product in the method for evaluating the springback amount of a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention ((a) Press of the actual press-formed product Forming process, (b) three-dimensional surface shape measurement of press formed part, (c) conversion of three-dimensional surface shape data to press formed work shape model (remeshing and offset), (d) elastic finite element analysis, (e) springback analysis).
Figure 3 shows (a) the springback amount calculated using the press molded work shape model of the actual press molded product, (b) the springback amount calculated by the springback amount evaluation method of the press molded product according to Embodiment 1 of the present invention, and (b) the press molded product analysis. This is a contour diagram showing the springback amount of the press-formed product analysis model obtained by (c) the difference between the springback amount of the press-formed product analysis model and the springback amount of the press-formed product work shape model.
Fig. 4 is a block diagram of a springback amount evaluation device for press-molded products according to Embodiment 1 of the present invention, and a diagram explaining the function of the springback amount evaluation program for press-formed products according to Embodiment 1 of the present invention.
Figure 5 shows (a) the springback amount of the press-formed product analysis model obtained by press forming analysis, (b) the three-dimensional surface shape measurement data of the press-formed product, (c) calculated by a conventional springback amount evaluation method of the press-formed product; ) This is a diagram showing the amount of deviation ((i), (ii)) of the press molding analysis model from the three-dimensional surface shape measurement data of the press molded product.
Fig. 6 is a flowchart explaining the processing flow in the method for manufacturing a press-molded product according to Embodiment 2 of the present invention.
Figure 7 shows (a) the springback amount of the press-molded workpiece shape model calculated as the springback amount of the actual press-molded product, and (b) the prediction accuracy of the springback amount in the manufacturing method of the press-molded product according to Embodiment 2 of the present invention. This is a contour diagram showing the springback amount calculated using the press-formed product analysis model under the analysis conditions adjusted to improve (c) the difference between the springback amount of the press-formed product analysis model and the springback amount of the press-formed product work shape model.

[실시형태 1][Embodiment 1]

이하, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법, 장치 및 프로그램에 대해, 도 1 ∼ 도 4 를 참조하여 설명한다. 본 실시형태 1 에서는, 일례로서 도 2 에 나타내는, 자동차의 A 필러 어퍼 (front pillar upper) 를 모의한 해트 단면 형상 (hat-shaped cross section) 의 실프레스 성형품 (11) 을 대상으로 하였다. 실프레스 성형품 (11) 은, 980 MPa 급 (MPa-class), 판두께 1.4 mm 의 냉연 강판 (cold rolled steel sheet) 을 프레스 성형한 것이다. 또한, 본원의 도 2, 도 3 및 도 5 에 있어서의 X, Y 및 Z 는, 실프레스 성형품 (11), 3 차원 표면 형상 측정 데이터 (13), 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15, 17) 및 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 길이 방향 (X 방향), 폭 방향 (Y 방향) 및 높이 방향 (Z 방향) 을 나타내고 있다.Hereinafter, the springback amount evaluation method, device, and program of a press-molded product according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In this Embodiment 1, the object was a thread press molded product 11 having a hat-shaped cross section simulating the A-pillar upper (front pillar upper) of an automobile shown in FIG. 2 as an example. The thread press molded product 11 is press-formed from a cold rolled steel sheet of 980 MPa class and 1.4 mm thick. In addition, The longitudinal direction (X direction), width direction (Y direction), and height direction (Z direction) of the press molded product analysis model 21 are shown.

<프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법><Method for evaluating springback amount of press molded products>

본 발명의 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법은, 일례로서 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 실제로 금형을 사용하여 블랭크를 프레스 성형한 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량을, 일례로서 도 2(d) ∼ (e) 에 나타내는 바와 같이 하여 구하고, 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 비교하여 각각을 평가하는 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법은, 프레스 성형품 워크 형상 모델 취득 스텝 S1 과, 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝 S3 과, 프레스 성형품 해석 모델 취득 스텝 S5 와, 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출 스텝 S7 과, 스프링백량 비교·평가 스텝 S9 를 포함한다. 이하, 상기의 각 스텝에 대해 설명한다.The method for evaluating the springback amount of a press molded product according to Embodiment 1 of the present invention is, as shown in FIG. 2(a) as an example, the springback amount of the actual press molded product 11 obtained by actually press forming a blank using a mold, As an example, by comparing the springback amount of the press molded product analysis model 21 obtained as shown in Figures 2(d) to 2(e) and obtained by elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the actual press molded product 11. Evaluating each one. As shown in FIG. 1, the method for evaluating the springback amount of a press molded product includes step S1 of acquiring the work shape model of the press molded product, step S3 of calculating the springback amount of the actual press molded product, step S5 of acquiring the analysis model of the press molded product, and step S5 of the analysis model of the press molded product. It includes a back weight calculation step S7 and a spring back weight comparison/evaluation step S9. Hereinafter, each of the above steps will be described.

≪프레스 성형품 워크 형상 모델 취득 스텝≫≪Press molded workpiece shape model acquisition steps≫

프레스 성형품 워크 형상 모델 취득 스텝 S1 은, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 실제로 프레스 성형한 실프레스 성형품 (11) 을 이형하여 스프링백한 후의 표면 형상을 측정하여 취득한 3 차원 표면 형상 측정 데이터 (13) 로부터 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 작성하고, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 실제의 프레스 성형에 사용한 금형의 금형 모델 (1) 에 의해 성형 하사점까지 사이에 끼워 넣는 과정의 탄성 역학적 해석을 실시하여, 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 을 취득하는 스텝이다.As shown in FIGS. 1 and 2, the press-molded workpiece shape model acquisition step S1 is three-dimensional surface shape measurement data ( Elasticity of the process of creating a press molded work shape model (15) from 13) and sandwiching the press molded work shape model (15) up to the molding bottom dead center using the mold model (1) of the mold used for actual press molding. This is a step to perform mechanical analysis and obtain the shape model 17 of the press-molded workpiece at the bottom dead center of molding.

프레스 성형품 워크 형상 모델 취득 스텝 S1 은, 먼저, 도 1 및 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 실프레스 성형품 (11) 의 표면 형상의 측정에 의해 3 차원 표면 형상 측정 데이터 (13) 를 취득한다 (S1a). 다음으로, 취득한 3 차원 표면 형상 측정 데이터 (13) 를 탄성 역학적 해석의 셸 요소 (shell element) 로서 취급할 수 있도록 하기 위해, 도 2(c) 에 나타내는 바와 같이, 일정한 요소 사이즈의 요소 (element) (예를 들면, 삼각형 요소) 로 리메싱하고, 그 후, 판두께 중앙에 상당하는 위치에 오프셋함으로써, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 작성한다 (S1b). 필요에 따라서, 3 차원 표면 형상 측정 데이터 (13) 는, 에지 (윤곽) 부근의 노이즈를 제거하는 조작을 실시해도 된다. 3 차원 표면 형상 측정 데이터를 탄성 역학적 해석에 있어서 셸 요소로서 취급하는 대신에, 취득한 3 차원 표면 형상 측정 데이터를 판두께분만큼 이면측으로 오프셋시켜 3 차원 표면 형상 측정 데이터를 취득하거나, 혹은, 표면측 및 이면측 각각의 3 차원 표면 형상 측정 데이터를 측정함으로써 표리 양면의 3 차원 표면 형상 측정 데이터를 취득하고, 이들 표리면의 3 차원 표면 형상 측정 데이터에 의해 사이에 끼인 3 차원 공간을 솔리드 요소 (solid element) 로 분할하는 방법을 이용해도 된다.In the press-molded workpiece shape model acquisition step S1, first, as shown in FIGS. 1 and 2(b), three-dimensional surface shape measurement data 13 is acquired by measuring the surface shape of the actual press-molded product 11. (S1a). Next, in order to be able to treat the acquired three-dimensional surface shape measurement data (13) as a shell element for elastic mechanical analysis, as shown in FIG. 2(c), an element of a constant element size is used. By remeshing with (e.g., triangular elements) and then offsetting at a position corresponding to the center of the sheet thickness, a press-molded work shape model 15 is created (S1b). If necessary, the three-dimensional surface shape measurement data 13 may be subjected to an operation to remove noise near the edge (contour). Instead of treating the three-dimensional surface shape measurement data as shell elements in elastic mechanical analysis, the three-dimensional surface shape measurement data is acquired by offsetting the acquired three-dimensional surface shape measurement data to the back side by an amount equal to the plate thickness, or to obtain the three-dimensional surface shape measurement data on the surface side. By measuring the three-dimensional surface shape measurement data of each of the front and back sides, the three-dimensional surface shape measurement data of both the front and back sides are acquired, and the three-dimensional space sandwiched between these two sides is obtained by measuring the three-dimensional surface shape measurement data of the front and back sides as a solid element (solid You can also use the method of dividing by element).

다음으로, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 금형 모델로 사이에 끼워 넣을 수 있는 위치에 배치한다 (S1c). 이 때, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 의 위치 결정은, 금형 모델 (1) 에 의해 성형 하사점까지 사이에 끼워 넣는 과정에 있어서 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 이 크게 어긋나지 않도록 대충 수동으로 조정하면 된다.Next, the press molded work shape model 15 is placed in a position where it can be sandwiched between the mold models (S1c). At this time, the positioning of the press-molded workpiece shape model 15 is roughly manually adjusted so that the press-molded workpiece shape model 15 does not deviate significantly during the process of inserting the mold model 1 to the bottom dead center of the molding. Just do it.

구체적으로는, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 과 금형 모델 (1) 의 능선부 형상이나 외주 형상, 위치 결정 구멍/핀 등의 특징 형상을 안표 (眼標) 로, 금형 모델 (1) 사이에 끼웠을 때에, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 의 특징 형상 부위가 어긋나지 않도록 평행 이동 및/또는 회전 이동을 실시한다. 혹은, 일단 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 금형 모델 (1) 의 하형 (lower die) 모델 (3) 을 기준으로 하여 베스트 핏 등의 자동적인 위치 맞춤을 실시하고, 계속해서, 상형 (upper die) 모델 (5) 을 프레스 성형 방향을 따라 하형 모델 (3) 과 접촉하지 않는 곳까지 평행 이동시켜도 된다.Specifically, the characteristic shapes such as the ridge shape, outer circumference shape, and positioning hole/pin of the press-molded work shape model (15) and the mold model (1) are used as eye marks, and between the mold model (1). When fitting, the press molded workpiece shape model 15 is moved in parallel and/or rotated so as not to be misaligned with its characteristic shape. Alternatively, automatic positioning such as best fit is first performed on the press molded work shape model (15) based on the lower die model (3) of the mold model (1), and then the upper die (upper die) ) The model (5) may be moved in parallel along the press forming direction to a place where it does not contact the lower mold model (3).

다음으로, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 금형 모델 (1) 로 사이에 끼우는 과정의 탄성 역학적 해석을 실시하여 (S1d), 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 을 취득한다.Next, an elastodynamic analysis of the process of sandwiching the press-molded work shape model 15 with the mold model 1 is performed (S1d), and the press-molded work shape model 17 at the bottom dead center of molding is obtained. .

프레스 성형품 워크 형상 모델 취득 스텝 S1 에 있어서 탄성 역학적 해석을 실시하는 이유는 이하와 같다. 금형 모델 (1) 로 사이에 끼워 넣고 취득한 성형 하사점에서의 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 은, 다음의 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝 S3 에 있어서의 스프링백 해석에 의해 금형 모델 (1) 로 사이에 끼워 넣기 전의 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 의 형상으로 되돌림으로써, 적절하게 스프링백량을 산출하기 위해서이다. 그리고, 본 실시형태 1 에서는, 프레스 성형품 워크 형상 모델 취득 스텝 S1 에 있어서의 탄성 역학적 해석으로서, 탄성 유한 요소 해석을 실시한다 (도 2(d), S1d).The reason for performing elastodynamic analysis in step S1 of acquiring the shape model of the press-molded workpiece is as follows. The shape model (17) of the press-formed workpiece at the bottom dead center of the molding obtained by sandwiching it with the mold model (1) is converted into the mold model (1) by springback analysis in the next actual press-molded product springback amount calculation step S3. This is to appropriately calculate the amount of springback by returning the shape of the press molded workpiece shape model 15 before sandwiching. And, in this Embodiment 1, elastic finite element analysis is performed as an elastic mechanical analysis in the press-molded workpiece shape model acquisition step S1 (FIG. 2(d), S1d).

이와 같이, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 금형 모델 (1) 에 의해 성형 하사점까지 사이에 끼워 넣는 과정의 탄성 유 요소 해석을 실시함으로써, 금형 모델 (1) 을 기준으로 하여 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 의 위치 맞춤이 가능해진다.In this way, by performing an elastic element analysis of the process of sandwiching the press-molded work shape model 15 with the mold model 1 up to the molding bottom dead center, the press-molded work shape is determined based on the mold model 1. Adjustment of the position of model (15) becomes possible.

또한, 본 실시형태 1 은, 하형과 상형을 구비한 금형에 의해 실프레스 성형품 (11) 을 폼 성형 (crash forming) 하는 경우를 대상으로 하는 것이었지만, 드로우 성형 (deep drawing) 의 경우에는 상형과 협동하여 블랭크를 사이에 끼워 지지하는 쿠션 (blank holder) 이 금형에 구비되어 있다. 이 경우, 금형 모델은 쿠션 모델 (도시 없음) 을 구비한 것으로 하고, 쿠션 모델을 처음부터 성형 하사점 위치에 배치하고, 프레스 성형품 워크 형상 모델을 하형 모델과 상형 모델에 의해 사이에 끼워 넣는 과정의 해석을 실시하면 된다.In addition, this Embodiment 1 was intended for the case of foam forming (crash forming) the thread press molded product 11 using a mold equipped with a lower mold and an upper mold, but in the case of draw forming (deep drawing), the upper mold and the upper mold are used. A cushion (blank holder) that cooperates to support the blank by sandwiching it between them is provided in the mold. In this case, the mold model is provided with a cushion model (not shown), the cushion model is placed at the bottom dead center of the molding from the beginning, and the press molded work shape model is sandwiched between the lower mold model and the upper mold model. Just carry out the analysis.

≪실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝≫≪Steps for calculating springback amount of thread press molded products≫

실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝 S3 은, 도 1 및 도 2(e) 에 나타내는 바와 같이, 프레스 성형품 워크 형상 모델 취득 스텝 S1 에 있어서 취득한 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 에 소정의 구속 조건을 부여하여 (S3a) 스프링백 해석을 실시하여 (S3b), 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 에 발생한 스프링백량을 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량으로서 산출하는 스텝이다.As shown in Figs. 1 and 2(e), the actual press molded product springback amount calculation step S3 is determined by the press molded product work shape model 17 at the molding bottom dead center obtained in the press molded product work shape model acquisition step S1. This is the step of applying the constraint conditions (S3a), performing springback analysis (S3b), and calculating the springback amount generated in the press-molded workpiece shape model (17) as the springback amount of the actual press-molded product (11).

실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝 S3 에서의 스프링백 해석에 있어서 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 에 대하여 구속 조건을 부여하는 이유는 이하의 2 가지이다.There are two reasons for imposing constraint conditions on the press-molded workpiece shape model 17 in the springback analysis in step S3 for calculating the springback amount of the actual press-molded product.

먼저, 첫 번째 이유는, 역학적으로 안정적인 해를 얻기 위해 필요한 조치로서, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 의 병진 방향 및 회전 방향에 제약 조건을 부여함으로써, 복수의 해가 발생하는 것을 방지하기 위해서이다.First, the first reason is to prevent multiple solutions from occurring by imposing constraints on the translational and rotational directions of the press molded workpiece shape model (17), as a necessary measure to obtain a mechanically stable solution. .

두 번째의 이유는, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 의 치수 및 형상의 정밀도를 평가함에 있어서, 기준이 되는 부위를 설정하기 위해서이다. 따라서, 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝 S3 에 있어서 부여하는 소정의 구속 조건은, 상기의 첫 번째 이유에서 서술한 복수의 해가 발생하지 않는 것을 전제로 하여, 각각의 프레스 성형품의 용도나 품질 평가 기준에 따라서, 적절히 설정하면 된다.The second reason is to set a reference portion in evaluating the accuracy of the dimensions and shape of the press-molded work shape model 17. Therefore, the predetermined constraint conditions provided in step S3 for calculating the springback amount of a real press molded product are the purpose and quality evaluation criteria of each press molded product, assuming that the plurality of solutions described in the first reason above do not occur. Accordingly, you can set it appropriately.

소정의 구속 조건의 대표적인 예로는, (1) 어느 기준 영역, 예를 들면 블랭크의 금형에 있어서의 위치 결정용으로 설정된 블랭크 (프레스 성형품) 상의 기준 형상 (구멍이나 좌면 (bearing surface)) 의 내부 또는 주변부의 1 점 또는 복수 점에 대하여, 병진 및 회전 방향의 구속을 부여하는 조건, (2) 프레스 성형품 상의 떨어진 3 점에 대해, 각각 3 차원 공간의 병진 방향 중 3 방향 고정, 2 방향 고정 또는 1 방향 고정을 부여하는 조건, 등을 들 수 있다.Representative examples of predetermined constraint conditions include (1) a certain reference area, e.g., the inside of a reference shape (hole or bearing surface) on a blank (press molded product) set for positioning in a mold of the blank, or Conditions for providing constraints in the translation and rotation directions for one point or multiple points in the peripheral area; (2) for three separate points on the press molded product, three-way fixation, two-way fixation, or one of the translation directions in three-dimensional space, respectively; Conditions for providing direction fixation, etc. may be mentioned.

본 실시형태 1 에서는, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 에 3 개의 구속점 A, 구속점 B 및 구속점 C 를 설정하고, 구속점 A 에 대해서는 Y 방향과 Z 방향의 병진 및 회전 방향의 구속을 부여하는 조건 (이하, 「YZ 고정」이라고 부른다) 을 부여하고, 구속점 B 에 대해서는 X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 병진 및 회전 방향의 구속을 부여하는 조건 (이하, 「XYZ 고정」이라고 부른다) 을 부여하고, 구속점 C 에 대해서는 Z 방향의 병진 및 회전 방향 구속을 부여하는 조건 (이하, 「Z 고정」이라고 부른다) 을 부여하였다.In this embodiment 1, as shown in Fig. 3(a), three constraint points A, constraint point B, and constraint point C are set in the press molded work shape model 15, and the constraint point A is set in the Y direction and A condition that imposes constraints on the translation and rotation directions in the Z direction (hereinafter referred to as “YZ fixation”) is given, and constraints on the translation and rotation directions in the X, Y, and Z directions are given to the constraint point B. A condition (hereinafter referred to as “XYZ fixed”) was provided, and a condition (hereinafter referred to as “Z fixed”) providing translation and rotational direction constraints in the Z direction was provided for the constraint point C.

또한, 본 실시형태 1 에 있어서, 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝 S3 에 있어서의 스프링백 해석으로서, 탄성 유한 요소 해석을 실시한다.In addition, in this Embodiment 1, elastic finite element analysis is performed as springback analysis in step S3 for calculating the springback amount of the thread press molded product.

≪프레스 성형품 해석 모델 취득 스텝≫≪Press molded product analysis model acquisition steps≫

프레스 성형품 해석 모델 취득 스텝 S5 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 실제의 프레스 성형에 사용한 블랭크의 블랭크 모델을 금형 모델 (1) 에 의해 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석을 실시하여, 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 해석 모델 (21) 을 취득하는 스텝이다 (S5a).As shown in FIG. 1, the press molded product analysis model acquisition step S5 performs an elastoplastic mechanical analysis of the process of press molding the blank model of the blank used for actual press molding using the mold model 1, This is a step to obtain the press molded product analysis model (21) in (S5a).

본 실시형태 1 에 있어서, 프레스 성형품 해석 모델 취득 스텝 S5 는, 탄소성 역학적 해석으로서 탄소성 유한 요소 해석을 실시한다.In this Embodiment 1, press molded product analysis model acquisition step S5 performs an elastoplastic finite element analysis as an elastoplastic mechanical analysis.

본 실시형태 1 에 있어서는, 프레스 성형품 해석 모델 취득 스텝 S5 를 실행하기에 앞서, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 프레스 성형 해석에 사용하는 블랭크 모델 (도시 없음) 과, 금형 모델 (1) (도 2(d)) 을 미리 취득해 둔다.In this Embodiment 1, prior to executing the press-formed product analysis model acquisition step S5, a blank model (not shown) used for press-forming analysis of the press-formed product analysis model 21 and the mold model 1 (FIG. 2) Obtain (d)) in advance.

≪프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출 스텝≫≪Press molded product analysis model springback amount calculation steps≫

프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출 스텝 S7 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 해석 모델 (21) 에 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝 S3 에 있어서 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 에 부여한 것과 동일한 구속 조건을 부여하여 (S7a) 스프링백 해석을 실시하여 (S7b), 프레스 성형품 해석 모델 (21) 에 발생한 스프링백량을 산출하는 스텝이다.As shown in FIG. 1 , the press-formed product analysis model springback amount calculation step S7 is based on the press-formed product analysis model 21 at the bottom dead center of the molding. In the actual press-molded product springback amount calculation step S3, the press-formed product work shape model 17 is used. This is a step to perform springback analysis (S7b) by applying the same constraint conditions as those given to (S7a) and calculate the amount of springback that occurred in the press molded product analysis model (21).

본 실시형태 1 에서는, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 에 설정한 구속 조건 (도 3(a)) 과 동일하게, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 에 3 개의 구속점 A, 구속점 B 및 구속점 C 를 설정하고, 구속점 A 에는 YZ 고정, 구속점 B 에는 XYZ 고정, 및, 구속점 C 에는 Z 고정의 구속 조건을 부여하였다.In this Embodiment 1, as shown in FIG. 3(b), three constraints are set in the press-molded product analysis model 21, in the same manner as the constraint conditions (FIG. 3(a)) set in the press-molded product work shape model 15. Constraint point A, constraint point B, and constraint point C were set, and constraint conditions of YZ fixation to constraint point A, XYZ fixation to constraint point B, and Z fixation to constraint point C were given.

또한, 본 실시형태 1 에 있어서, 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출 스텝 S7 에 있어서의 스프링백 해석으로서, 탄성 유한 요소 해석을 실시하지만, 탄소성 유한 요소 해석을 실시해도 된다.In addition, in this Embodiment 1, elastic finite element analysis is performed as the springback analysis in press molded product analysis model springback amount calculation step S7, but elastoplastic finite element analysis may be performed.

≪스프링백량 비교·평가 스텝≫≪Spring back amount comparison/evaluation step≫

스프링백량 비교·평가 스텝 S9 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝 S3 에 있어서 산출한 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량과, 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출 스텝 S7 에 있어서 산출한 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 비교하여, 각각의 스프링백량을 평가하는 스텝이다.As shown in FIG. 1, the springback amount comparison/evaluation step S9 compares the springback amount of the seal press molded product 11 calculated in the seal press molded product springback amount calculation step S3 and the press molded product analysis model springback amount calculation step S7. This is a step to evaluate each springback amount by comparing the springback amount of the calculated press molded product analysis model (21).

본 실시형태 1 은, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량을 기준으로 하여, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 평가하였다. 도 3(c) 에, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량으로서 산출하는 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 을 기준으로 했을 때의 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 괴리량의 결과를 나타낸다. 도 3(c) 에 나타내는 괴리량은, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 z 방향 (금형 스트로크 방향) 의 괴리량의 분포를 나타낸 것이다. 이 괴리량의 산출에 있어서는, 재차의 위치 맞춤은 실시하지 않았다. 도 3(c) 에 나타낸 괴리량의 결과로부터, 탄소성 유한 요소 해석에 의한 프레스 성형품 해석 모델 (21) 에 있어서의 스프링백량은, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량과 비교하여 플랜지부 (flange portion) (21b) 전체가 높이 방향의 마이너스 방향 (-z 방향) 으로 괴리되어 있는 것을 알 수 있다.In this Embodiment 1, the springback amount of the press molded product analysis model 21 was evaluated based on the springback amount of the actual press molded product 11. Figure 3(c) shows the results of the deviation amount of the springback amount of the press-molded product analysis model 21 based on the press-molded workpiece shape model 17, which is calculated as the springback amount of the actual press-molded product 11. . The amount of separation shown in FIG. 3(c) represents the distribution of the amount of separation in the z direction (mold stroke direction) of the press-molded product analysis model 21. In calculating this amount of deviation, re-alignment was not performed. From the results of the deviation amount shown in FIG. 3(c), the springback amount in the press molded product analysis model 21 by elastoplastic finite element analysis is compared to the springback amount of the actual press molded product 11, and the flange portion (flange) It can be seen that the entire portion (21b) is separated in the minus direction (-z direction) of the height direction.

이와 같이, 본 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법에 있어서는, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량으로서 산출하는 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 과 프레스 성형품 해석 모델 (21) 은, 모두, 동일한 금형 모델 (1) 로 위치 맞춤이 된 것이다. 이 때문에, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량을 기준으로 하여 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 동일 조건에서 비교하여, 평가하는 것이 가능해진다. 이로써, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 해석 정밀도를 평가할 수 있다. 동일 조건이란, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 의 스프링백 해석과, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백 해석에서, 부여하는 구속 조건이 동일한 것을 말한다. 이는, 구속 조건이 상이하면, 스프링백 해석에 의한 스프링백량에 차이가 생기기 때문이다.In this way, in the method for evaluating the springback amount of a press-molded product according to Embodiment 1, the press-molded workpiece shape model 17 and the press-molded product analysis model 21, which are calculated as the springback amount of the actual press-molded product 11, are both , the position is aligned with the same mold model (1). For this reason, it becomes possible to compare and evaluate the springback amount of the press molded product analysis model 21 under the same conditions, based on the springback amount of the actual press molded product 11. In this way, the analysis accuracy of the springback amount of the press molded product analysis model 21 can be evaluated. The same condition means that the constraint conditions given in the springback analysis of the press-formed workpiece shape model (17) and the springback analysis of the press-formed product analysis model (21) are the same. This is because if the constraint conditions are different, there is a difference in the springback amount by springback analysis.

또한, 상기의 설명은, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량을 기준으로 하여, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 평가하는 경우에 대한 것이었지만, 본 발명은, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 기준으로 하여, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량을 비교하는 것이어도 된다. 그리고, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량을 비교함으로써, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량과 동일 조건에서 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량을 평가하는 것이 가능해진다. 그리고, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량과 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 차이에 기초하여, 유한 요소법을 사용한 프레스 성형 과정과 그 후의 스프링백 과정의 역학적 해석에 있어서의 경계 조건 등을 조정하여 프레스 성형품의 치수 정밀도의 예측 정밀도를 높일 수 있기 때문에, 프레스 성형품의 치수 정밀도 불량을 방지할 수 있다.In addition, the above description was for the case of evaluating the springback amount of the press molded product analysis model (21) based on the springback amount of the actual press molded product (11), but the present invention relates to the case where the springback amount of the press molded product analysis model (21) is evaluated. ) may be used as a standard to compare the springback amount of the seal press molded product (11). And, by comparing the springback amount of the seal press molded product 11, it becomes possible to evaluate the springback amount of the seal press molded product 11 under the same conditions as the springback amount of the press molded product analysis model 21. And, based on the difference between the springback amount of the actual press molded product (11) and the springback amount of the press molded product analysis model (21), boundary conditions in the mechanical analysis of the press forming process and the subsequent springback process using the finite element method, etc. Since the prediction accuracy of the dimensional accuracy of the press-molded product can be increased by adjusting , defects in the dimensional accuracy of the press-molded product can be prevented.

<프레스 성형품의 스프링백량 평가 장치><Springback amount evaluation device for press molded products>

본 발명의 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 장치 (31) (이하, 「스프링백량 평가 장치 (31)」라고 한다) 는, 일례로서 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 실제로 금형을 사용하여 블랭크를 프레스 성형한 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량과, 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 비교하여 각각을 평가하는 것이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 스프링백량 평가 장치 (31) 는, 프레스 성형품 워크 형상 모델 취득부 (33) 와, 실프레스 성형품 스프링백량 산출부 (35) 와, 프레스 성형품 해석 모델 취득부 (37) 와, 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출부 (39) 와, 스프링백량 비교·평가부 (41) 를 구비한다. 스프링백량 평가 장치 (31) 는, 컴퓨터 (PC 등) 의 CPU (중앙 연산 처리 장치 (central processing unit)) 에 의해 구성된 것이어도 된다. 이 경우, 상기 각 부는, 컴퓨터의 CPU 가 소정의 프로그램을 실행함으로써 기능한다.The springback amount evaluation device 31 (hereinafter referred to as the “springback amount evaluation device 31”) of a press molded product according to Embodiment 1 of the present invention actually uses a mold, as shown in FIG. 2(a) as an example. By comparing the springback amount of the real press molded product (11) obtained by press forming the blank using the springback amount of the press molded product analysis model (21) obtained by elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the real press molded product (11), Evaluate each one. As shown in Fig. 4, the springback amount evaluation device 31 includes a press molded product work shape model acquisition unit 33, a real press molded product springback amount calculation unit 35, and a press molded product analysis model acquisition unit 37. , a press molded product analysis model springback amount calculation unit 39 and a springback amount comparison/evaluation unit 41 are provided. The springback amount evaluation device 31 may be configured by a CPU (central processing unit) of a computer (PC, etc.). In this case, each of the above functions functions when the CPU of the computer executes a predetermined program.

≪프레스 성형품 워크 형상 모델 취득부≫≪Press molded work shape model acquisition section≫

프레스 성형품 워크 형상 모델 취득부 (33) 는, 도 2 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 실제로 프레스 성형한 실프레스 성형품 (11) 을 이형하여 스프링백한 후의 표면 형상을 측정하여 취득한 3 차원 표면 형상 측정 데이터 (13) 로부터 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 작성하고, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 실제의 프레스 성형에 사용한 금형의 금형 모델 (1) 에 의해 성형 하사점까지 사이에 끼워 넣는 과정의 탄성 역학적 해석을 실시하여, 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 을 취득하는 스텝이다.As shown in FIGS. 2 and 4, the press-molded workpiece shape model acquisition unit 33 measures the surface shape of the actually press-formed seal press-molded product 11 after release and springback, and performs a three-dimensional surface shape measurement. A process of creating a press-formed workpiece shape model (15) from data (13) and sandwiching the press-formed workpiece shape model (15) with the mold model (1) of the mold used for actual press molding up to the molding bottom dead center. This is a step to obtain the shape model 17 of the press-molded workpiece at the bottom dead center of forming by performing an elastic mechanical analysis.

본 실시형태 1 에 있어서, 프레스 성형품 워크 형상 모델 취득부 (33) 는, 전술한 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법의 프레스 성형품 워크 형상 모델 취득 스텝 S1 을 실행한다.In this Embodiment 1, the press-molded workpiece shape model acquisition unit 33 executes the press-molded workpiece shape model acquisition step S1 of the springback amount evaluation method of the press-molded product described above.

프레스 성형품 워크 형상 모델 취득부 (33) 에 의해 3 차원 표면 형상 측정 데이터 (13) 로부터 작성한 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 금형 모델 (1) 에 세팅할 때의 위치 결정은, 금형 모델 (1) 에 의해 성형 하사점까지 사이에 끼워 넣는 과정에 있어서 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 이 크게 어긋나지 않도록, 조작자가 대충 수동으로 조정하면 된다.Positioning when setting the press-molded work shape model (15) created from the three-dimensional surface shape measurement data (13) by the press-molded work shape model acquisition unit (33) on the mold model (1) is determined using the mold model (1). ), the operator can roughly manually adjust the press molded workpiece shape model (15) so that it does not deviate significantly during the sandwiching process to the bottom dead center of the molding.

혹은, 일단 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 금형 모델 (1) 의 하형 모델 (3) 을 기준으로 하여 베스트 핏 등의 자동적인 위치 맞춤을 실시하고, 계속해서, 상형 모델 (5) 을 프레스 성형 방향을 따라 하형 모델 (3) 과 접촉하지 않는 곳까지 조작자가 수동으로 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15) 을 평행 이동시켜도 된다.Alternatively, automatic positioning such as best fit is first performed on the press molded work shape model (15) based on the lower mold model (3) of the mold model (1), and then the upper mold model (5) is press molded. The operator may manually move the press molded work shape model (15) in parallel along the direction to a point where it does not contact the lower shape model (3).

≪실프레스 성형품 스프링백량 산출부≫≪Springback amount calculation section for thread press molded products≫

실프레스 성형품 스프링백량 산출부 (35) 는, 프레스 성형품 워크 형상 모델 취득부 (33) 에 의해 취득한 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 에 소정의 구속 조건을 부여하여 스프링백 해석을 실시하여, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 에 발생한 스프링백량을 실제로 프레스 성형한 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량으로서 산출하는 것이다.The actual press molded product springback amount calculation unit 35 performs springback analysis by applying predetermined constraint conditions to the press molded product work shape model 17 at the molding bottom dead center acquired by the press molded product work shape model acquisition unit 33. is performed to calculate the springback amount generated in the press-molded workpiece shape model 17 as the springback amount of the actual press-molded product 11 that is actually press-formed.

본 실시형태 1 에 있어서, 실프레스 성형품 스프링백량 산출부 (35) 는, 전술한 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법의 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝 S3 을 실행한다.In this Embodiment 1, the real press molded product springback amount calculation unit 35 executes the real press molded product springback amount calculation step S3 of the above-described press molded product springback amount evaluation method.

≪프레스 성형품 해석 모델 취득부≫≪Press molded product analysis model acquisition section≫

프레스 성형품 해석 모델 취득부 (37) 는, 실제의 프레스 성형에 사용한 블랭크의 블랭크 모델을 금형 모델 (1) 에 의해 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석을 실시하여, 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 해석 모델 (21) 을 취득하는 것이다.The press-formed product analysis model acquisition unit 37 performs an elastoplastic mechanical analysis of the process of press-molding the blank model of the blank used in actual press molding using the mold model 1, and obtains the press-formed product at the bottom dead center of the molding. The goal is to obtain the analysis model (21).

본 실시형태 1 에 있어서, 프레스 성형품 해석 모델 취득부 (37) 는, 전술한 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법의 프레스 성형품 해석 모델 취득 스텝 S5 를 실행한다.In this Embodiment 1, the press-formed product analysis model acquisition unit 37 executes the press-formed product analysis model acquisition step S5 of the springback amount evaluation method of the press-formed product described above.

≪프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출부≫≪Press molded product analysis model springback amount calculation unit≫

프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출부 (39) 는, 성형 하사점에 있어서의 프레스 성형품 해석 모델 (21) 에 실프레스 성형품 스프링백량 산출부에 의해 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 에 부여한 구속 조건과 동일한 구속 조건을 부여하여 스프링백 해석을 실시하여, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 에 발생한 스프링백량을 산출하는 것이다.The press molded product analysis model springback amount calculation unit 39 applies the same constraint conditions to the press molded product work shape model 17 by the actual press molded product springback amount calculation unit to the press molded product analysis model 21 at the bottom dead center of molding. Springback analysis is performed by applying constraint conditions, and the amount of springback generated in the press molded product analysis model (21) is calculated.

본 실시형태 1 에 있어서, 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출부 (39) 는, 전술한 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법의 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출 스텝 S7 을 실행한다.In this Embodiment 1, the press-formed product analysis model springback amount calculation unit 39 executes the press-formed product analysis model springback amount calculation step S7 of the press-formed product analysis model springback amount evaluation method described above.

≪스프링백량 비교·평가부≫≪Spring back quantity comparison/evaluation department≫

스프링백량 비교·평가부 (41) 는, 실프레스 성형품 스프링백량 산출부 (35) 에 있어서 산출한 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량과, 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출부 (39) 에 의해 산출한 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 비교하여, 각각의 스프링백량을 평가하는 것이다.The springback amount comparison/evaluation unit 41 calculates the springback amount of the real press molded product 11 calculated in the real press molded product springback amount calculation unit 35 and the press molded product analysis model springback amount calculation unit 39. By comparing the springback amount of one press molded product analysis model (21), the springback amount of each is evaluated.

본 실시형태 1 에 있어서, 스프링백량 비교·평가부 (41) 는, 전술한 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법의 스프링백량 비교·평가 스텝 S9 를 실행한다.In this Embodiment 1, the springback amount comparison/evaluation unit 41 executes the springback amount comparison/evaluation step S9 of the springback amount evaluation method of the press-molded product described above.

<프레스 성형품의 스프링백량 평가 프로그램><Springback amount evaluation program for press molded products>

본 발명의 실시형태 1 은, 프레스 성형품의 스프링백량 평가 프로그램으로서 구성할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 프로그램은, 실제로 금형을 사용하여 블랭크를 프레스 성형한 실프레스 성형품의 스프링백량과, 상기 프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정의 탄소성 역학적 해석에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 비교하여 각각을 평가하는 것이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 프레스 성형품의 스프링백량 평가 프로그램은, 컴퓨터를, 프레스 성형품 워크 형상 모델 취득부 (33) 와, 실프레스 성형품 스프링백량 산출부 (35) 와, 프레스 성형품 해석 모델 취득부 (37) 와, 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출부 (39) 와, 스프링백량 비교·평가부 (41) 로서 기능시킨다.Embodiment 1 of the present invention can be configured as a springback amount evaluation program for press-molded products. In other words, the springback amount evaluation program of the press molded product according to Embodiment 1 of the present invention includes the springback amount of the actual press molded product obtained by actually press forming the blank using a mold and the elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the press molded product. Each is evaluated by comparing the springback amount of the press molded product analysis model obtained by . As shown in FIG. 4, the springback amount evaluation program of the press molded product consists of a computer, a press molded product work shape model acquisition unit 33, a real press molded product springback amount calculation unit 35, and a press molded product analysis model acquisition unit ( 37) It functions as a press molded product analysis model springback amount calculation unit 39 and a springback amount comparison/evaluation unit 41.

이상, 본 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 장치 및 프로그램에 있어서도, 전술한 본 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법과 동일하게, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량으로서 산출하는 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 과 프레스 성형품 해석 모델 (21) 은, 모두, 동일한 금형 모델 (1) 로 위치 맞춤이 된 것이다. 이 때문에, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량을 기준으로 하여 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 비교하고 평가하는 것이 가능해진다. 이로써, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 해석 정밀도를 평가할 수 있다. 또한, 본 발명에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 장치 및 프로그램은, 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 기준으로 하여, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량을 비교함으로써, 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량과 동일 조건에서 실프레스 성형품의 스프링백량을 평가하는 것이 가능해진다. 그리고, 본 발명에 의하면, 실프레스 성형품의 스프링백량과 프레스 성형 해석 모델의 스프링백량의 차이에 기초하여, 유한 요소법을 이용한 프레스 성형 과정과 그 후의 스프링백 과정의 역학적 해석에 있어서의 경계 조건 등을 조정하여 프레스 성형품의 치수 정밀도의 예측 정밀도를 높일 수 있기 때문에, 프레스 성형품의 치수 정밀도 불량을 방지할 수 있다.As mentioned above, in the springback amount evaluation device and program of the press molded product according to this Embodiment 1, the springback amount of the actual press molded product 11 is calculated in the same manner as the springback amount evaluation method of the press molded product according to this Embodiment 1 described above. The press-formed workpiece shape model 17 and the press-formed product analysis model 21 are both aligned with the same mold model 1. For this reason, it becomes possible to compare and evaluate the springback amount of the press molded product analysis model based on the springback amount of the actual press molded product 11. In this way, the analysis accuracy of the springback amount of the press molded product analysis model 21 can be evaluated. In addition, the springback amount evaluation device and program of the press molded product related to the present invention compares the springback amount of the actual press molded product 11 based on the springback amount of the press molded product analysis model, and compares the springback amount of the press molded product analysis model with the springback amount of the press molded product analysis model. It becomes possible to evaluate the springback amount of thread press molded products under the same conditions. In addition, according to the present invention, based on the difference between the springback amount of the actual press molded product and the springback amount of the press forming analysis model, boundary conditions in the mechanical analysis of the press forming process and the subsequent springback process using the finite element method are determined. Since the prediction accuracy of the dimensional accuracy of the press-molded product can be improved by adjustment, defects in the dimensional accuracy of the press-molded product can be prevented.

[실시형태 2][Embodiment 2]

<프레스 성형품의 제조 방법><Method for manufacturing press molded products>

본 발명의 실시형태 2 에 관련된 프레스 성형품의 제조 방법은, 스프링백량이 저감하도록 프레스 성형 조건을 조정하여 치수 정밀도를 향상시킨 실프레스 성형품을 제조하는 것이다. 그리고, 본 실시형태 2 에 관련된 프레스 성형품의 제조 방법은, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 스프링백량 예측 정밀도 취득 스텝 S11 과, 경계 조건 조정 스텝 S13 과, 프레스 성형 조건 조정 스텝 S15 와, 프레스 성형 스텝 S17 을 포함한다. 이하, 일례로서, 도 2(a) 에 나타내는 실프레스 성형품 (11) 을 제조하는 경우에 대해, 상기의 각 스텝에 대해서 설명한다.The method for manufacturing a press molded product according to Embodiment 2 of the present invention is to manufacture a true press molded product with improved dimensional accuracy by adjusting the press molding conditions to reduce the amount of springback. And, as shown in FIG. 6, the manufacturing method of the press-formed product according to this Embodiment 2 includes springback amount prediction accuracy acquisition step S11, boundary condition adjustment step S13, press molding condition adjustment step S15, and press molding step S17. Includes. Hereinafter, as an example, each of the above steps will be explained in the case of manufacturing the thread press molded product 11 shown in FIG. 2(a).

≪스프링백량 예측 정밀도 취득 스텝≫≪Springback quantity prediction accuracy acquisition steps≫

스프링백량 예측 정밀도 취득 스텝 S11 은, 전술한 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법에 의해, 실제로 금형을 사용하여 블랭크를 프레스 성형한 실프레스 성형품 (11) 의 이형 후의 스프링백량을 구한다. 또한, 스프링백량 예측 정밀도 취득 스텝 S11 은, 실시형태 1 에 관련된 방법에 의해, 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형하는 과정과 그 후의 스프링백 과정의 역학적 해석에 의해 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 구한다. 그리고, 실프레스 성형품 (11) 의 이형 후의 스프링백량과 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 차이를, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 예측 정밀도로서 구한다.In the springback amount prediction accuracy acquisition step S11, the springback amount after release of the actual press molded product 11 obtained by actually press forming the blank using a mold is determined by the springback amount evaluation method of the press molded product according to Embodiment 1 described above. In addition, the springback amount prediction accuracy acquisition step S11 is performed by mechanical analysis of the process of press forming the actual press molded product 11 and the subsequent springback process by the method related to Embodiment 1, and the press molded product analysis model 21 Find the springback amount. Then, the difference between the springback amount after release of the actual press molded product 11 and the springback amount of the press molded product analysis model 21 is determined as the prediction accuracy of the springback amount of the press molded product analysis model 21.

실프레스 성형품 (11) 의 이형 후의 스프링백량은, 전술한 본 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품 워크 형상 모델 취득 스텝 S1 과, 실프레스 성형품 스프링백량 산출 스텝 S3 을 실시함으로써 취득할 수 있다 (도 3(a) 참조). 도 3(a) 는, 실프레스 성형품 (11) 의 이형 후의 스프링백량으로서 구한 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15 (17)) 의 스프링백량을 나타내는 도면이다. 또한, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량은, 실시형태 1 에 관련된 프레스 성형품 해석 모델 취득 스텝 S5 와, 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출 스텝 S7 을 실시함으로써 취득할 수 있다 (도 3(b) 참조).The springback amount after release of the real press molded product 11 can be obtained by performing the press molded product work shape model acquisition step S1 and the real press molded product springback amount calculation step S3 related to this Embodiment 1 described above (Figure 3 (FIG. 3) see a)). FIG. 3(a) is a diagram showing the springback amount of the press-molded workpiece shape model 15 (17) obtained as the springback amount of the actual press-molded product 11 after release. Additionally, the springback amount of the press-formed product analysis model 21 can be acquired by performing the press-formed product analysis model acquisition step S5 and the press-formed product analysis model springback amount calculation step S7 according to Embodiment 1 (FIG. 3(b) reference).

이와 같이 취득한 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 의 스프링백량과, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량은, 동일한 금형 모델 (1) 에서 위치 맞춤이 실시되어 산출된 것이다. 그 때문에, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 의 스프링백량과 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 비교할 수 있고, 이들의 차이를 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 예측 정밀도로서 구할 수 있다.The springback amount of the press-molded workpiece shape model 17 and the springback amount of the press-molded product analysis model 21 obtained in this way were calculated by performing position alignment on the same mold model 1. Therefore, the springback amount of the press-formed workpiece shape model (17) and the springback amount of the press-formed product analysis model (21) can be compared, and the difference between them can be obtained as the prediction accuracy of the springback amount of the press-formed product analysis model (21). there is.

프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 과 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 차이는, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 의 스프링백량을 기준으로 했을 때의 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 괴리량을 산출하면 된다.The difference between the springback amount of the press-formed workpiece shape model (17) and the press-formed workpiece analysis model (21) is the springback amount of the press-formed workpiece analysis model (21) when the springback amount of the press-formed workpiece shape model (17) is referenced. Just calculate the amount of discrepancy.

≪경계 조건 조정 스텝≫≪Boundary condition adjustment step≫

경계 조건 조정 스텝 S13 은, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 예측 정밀도를 높이도록, 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형하는 과정과 그 후의 스프링백 과정의 역학적 해석에 있어서의 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 베이스가 되는 해석 조건 (이후, 경계 조건이라고 부른다) 경계 조건을 조정하는 스텝이다.The boundary condition adjustment step S13 is a press molded product analysis in the mechanical analysis of the press forming process of the seal press molded product 11 and the subsequent springback process in order to increase the prediction accuracy of the springback amount of the press molded product analysis model 21. This is a step to adjust the boundary conditions (hereinafter referred to as boundary conditions) that serve as the basis for model (21).

프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 예측 정밀도에 영향을 미치는 경계 조건으로서, (i) FEM 해석 조건, (ii) 프레스 성형 해석 조건을 들 수 있다.Boundary conditions that affect the prediction accuracy of the springback amount of the press-formed product analysis model (21) include (i) FEM analysis conditions and (ii) press-forming analysis conditions.

(i) FEM 해석 조건은, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 산출하기 위한 유한 요소법 (FEM) 에 의한 역학적 해석을 실시하는데 있어서의 수치 해석 방법 (numerical analysis method) 이나 모델의 근사 방법 (approximation method) 에 관련된 계산 기술 (computing techniques) 상의 베이스가 되는 해석 조건 (경계 조건) 이다. FEM 해석 조건으로는, 예를 들면, 블랭크의 요소 분할 사이즈 (size of element divisions), 요소 내의 적분 점수 (number of integral points), 선택하는 요소의 종류 (finite element type), 금속 재료 (metal material) 의 재료 구성칙 (material constitutive law) 등을 들 수 있다.(i) The FEM analysis conditions are the numerical analysis method or the model approximation method ( It is an analysis condition (boundary condition) that is the basis for computing techniques related to the approximation method. FEM analysis conditions include, for example, the size of element divisions of the blank, the number of integral points within the element, the type of element selected (finite element type), and the metal material. Material constitutive law, etc. can be mentioned.

(ii) 프레스 성형 해석 조건은, 프레스 성형하는 과정이나 스프링백하는 과정의 역학적 해석을 실시하는데 있어서 전제가 되는 계산상의 베이스가 되는 해석 조건 (경계 조건) 을 말하고, 실제의 프레스 성형에 대응한 블랭크 혹은 금형의 거동에 관련된 물리적인 파라미터이다. 프레스 성형 해석 조건으로는, 예를 들면, 금형의 성형 하사점 위치, 금형과 블랭크 사이의 마찰 계수 (friction coefficient), 금형 (펀치와 다이 (die)) 의 클리어런스 (clearance), 금형의 성형 속도 등을 들 수 있다.(ii) Press forming analysis conditions refer to the analysis conditions (boundary conditions) that serve as the basis for calculations that are prerequisites for performing mechanical analysis of the press forming process or springback process, and blanks corresponding to actual press forming. Or, it is a physical parameter related to the behavior of the mold. Press forming analysis conditions include, for example, the position of the bottom dead center of the mold, the friction coefficient between the mold and the blank, the clearance of the mold (punch and die), the mold forming speed, etc. can be mentioned.

도 7(b) 에, 도 3(c) 에 나타내는 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 예측 정밀도에 기초하여 조정한 경계 조건하에서 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 구한 결과를 나타낸다. 도 7(b) 에 나타내는 결과는, 경계 조건으로서, FEM 해석 조건과, 프레스 성형 해석 조건을 이하와 같이 조정한 것이다.FIG. 7(b) shows the results of calculating the springback amount of the press-formed product analysis model 21 under boundary conditions adjusted based on the prediction accuracy of the springback amount of the press-formed product analysis model 21 shown in FIG. 3(c). . The results shown in FIG. 7(b) are obtained by adjusting the FEM analysis conditions and press forming analysis conditions as boundary conditions as follows.

FEM 해석 조건과 관련해서는, 블랭크의 평균 요소 사이즈 (element size) 를 1.5 mm 에서 1.2 mm 로 세분화하고, 판두께 방향의 적분 점수를 7 점에서 9 점으로 변경하였다. 또한 블랭크의 재료 모델 (material model) 을 등방 경화 모델 (isotropic hardening material model) 에서 금속 재료의 경화 특성 (hardening property) 및 제하 (unloading) 시의 탄성 거동 (elastic behavior) 을 보다 정확하게 재현 가능한 요시다-우에모리 모델 (Yoshida-Uemori material model) 로 변경하였다. 한편, 프레스 성형 해석 조건에 관해서는, 도 3(c) 의 프레스 성형품 해석 모델 (21) 과 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량의 괴리의 상황에 기초하여, 프레스 성형 해석 조건인 금형 모델 (1) 과 블랭크 간의 마찰 계수를 0.10 에서 0.11 로 변경하였다.Regarding the FEM analysis conditions, the average element size of the blank was subdivided from 1.5 mm to 1.2 mm, and the integral score in the plate thickness direction was changed from 7 to 9 points. In addition, Yoshida-Ue can more accurately reproduce the hardening properties of metal materials and elastic behavior during unloading in the isotropic hardening material model of the blank material model. Changed to Mori model (Yoshida-Uemori material model). On the other hand, regarding the press forming analysis conditions, based on the situation of the difference in springback amount between the press formed product analysis model 21 and the actual press formed product 11 in Fig. 3(c), the mold model (1), which is the press forming analysis condition, is used. ) and the blank were changed from 0.10 to 0.11.

경계 조건을 조정하여 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 예측 정밀도를 구한 결과의 일례를 도 7(c) 에 나타낸다. 도 7(c) 에 나타내는 결과는, 프레스 성형품 워크 형상 모델 (17) 의 스프링백량 (도 7(a)) 을 기준으로 하여, 상기와 같이 조정한 경계 조건하에서 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량 (도 7(b)) 의 괴리량을 구한 것이다.An example of the result of obtaining the prediction accuracy of the springback amount of the press molded product analysis model (21) by adjusting the boundary conditions is shown in Fig. 7(c). The results shown in FIG. 7(c) are based on the springback amount (FIG. 7(a)) of the press-formed product work shape model 17, and the spring back of the press-formed product analysis model 21 under the boundary conditions adjusted as above. The amount of separation of one hundred pounds (Figure 7(b)) was obtained.

도 7(c) 에 나타내는 바와 같이, 경계 조건을 상기와 같이 조정함으로써, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 예측 정밀도 (괴리량) 는, 전체에 걸쳐 ±1.0 mm 의 범위 내에 들어갔다. 이로써, 경계 조건을 조정하기 전 (도 3(c) 참조) 에 비해, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 예측 정밀도가 높아진 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 7(c), by adjusting the boundary conditions as above, the prediction accuracy (amount of deviation) of the springback amount of the press-molded product analysis model 21 fell within the range of ±1.0 mm overall. As a result, it can be seen that the prediction accuracy of the springback amount of the press molded product analysis model 21 has increased compared to before adjusting the boundary conditions (see FIG. 3(c)).

경계 조건 조정 스텝 S13 에 있어서는, 상기와 같이 경계 조건을 조정 (변경) 하여 역학적 해석을 실시하여, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 예측 정밀도를 구하고, 구한 예측 정밀도에 기초하여 경계 조건을 추가로 조정해도 된다.In the boundary condition adjustment step S13, the boundary conditions are adjusted (changed) as described above, a mechanical analysis is performed, the prediction accuracy of the springback amount of the press molded product analysis model 21 is determined, and the boundary conditions are determined based on the obtained prediction accuracy. Additional adjustments may be made.

≪프레스 성형 조건 조정 스텝≫≪Press molding condition adjustment steps≫

프레스 성형 조건 조정 스텝 S15 는, 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형하는 과정의 역학적 해석에 있어서의 프레스 성형 조건을 조정하는 스텝이다. 그리고, 프레스 성형 조건 조정 스텝 S15 에 있어서, 프레스 성형 조건의 조정은, 경계 조건 조정 스텝 S13 에 있어서 조정한 경계 조건하에서 구해지는 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량이 미리 정한 소정의 범위 내에 들어가도록 실시한다.The press molding condition adjustment step S15 is a step for adjusting the press molding conditions in the mechanical analysis of the process of press molding the actual press molded product 11. Then, in the press forming condition adjustment step S15, the press forming conditions are adjusted so that the springback amount of the press molded product analysis model 21 obtained under the boundary conditions adjusted in the boundary condition adjustment step S13 falls within a predetermined range. The catalog is carried out.

프레스 성형 조건 조정 스텝 S15 에 있어서의 프레스 성형 조건의 조정은, 예를 들어, 이하의 (A) ∼ (D) 의 순서에 따라서 실시한다.Press molding condition adjustment The press molding conditions in step S15 are adjusted, for example, according to the following procedures (A) to (D).

(A) 경계 조건 조정 스텝 S13 에 있어서 조정한 경계 조건하에서 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형하는 과정과 그 후의 스프링백하는 과정의 역학적 해석을 실시하여, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 구한다. 당해 역학적 해석은, 조정한 경계 조건을 프레스 성형품 해석 모델 (21) 에 부여하여 전술한 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출 스텝 S7 을 실시하면 된다.(A) Mechanical analysis of the process of press forming the seal press molded product 11 and the subsequent springback process is performed under the boundary conditions adjusted in the boundary condition adjustment step S13, and the springback amount of the press molded product analysis model 21 is determined. Find . The mechanical analysis may be performed by applying the adjusted boundary conditions to the press-formed product analysis model 21 and performing the press-formed product analysis model springback amount calculation step S7 described above.

(B) 당해 역학적 해석에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링량이 미리 정한 소정의 범위 내에 들어가 있는지 여부를 판정한다.(B) It is determined whether the spring amount of the press molded product analysis model 21 obtained by the mechanical analysis is within a predetermined range.

(C) 미리 정한 소정의 범위 내에 들어가 있지 않다고 판정된 경우, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 을 사용하여 프레스 성형하는 과정과 그 후의 스프링백하는 과정의 역학적 해석에 있어서의 프레스 성형 조건을 조정한다.(C) If it is determined that it is not within the predetermined range, the press forming conditions in the mechanical analysis of the press forming process and the subsequent springback process are adjusted using the press formed product analysis model 21.

(D) 조정한 프레스 성형 조건하에서 구한 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량이 미리 정한 소정의 범위 내에 들어갈 때까지, 상기의 (A) ∼ (C) 를 반복한다.(D) The above (A) to (C) are repeated until the springback amount of the press-formed product analysis model (21) obtained under the adjusted press-forming conditions falls within a predetermined range.

프레스 성형 조건 조정 스텝 S15 에 있어서, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량이 들어가도록 미리 정한 소정의 범위는, 예를 들어, 실프레스 성형품 (11) 에 허용되는 치수 정밀도에 기초하여 적절히 설정하면 된다.In the press molding condition adjustment step S15, the predetermined range within which the springback amount of the press molded product analysis model 21 is included can be appropriately set based on the dimensional accuracy allowable for the actual press molded product 11, for example. do.

또, 프레스 성형 조건의 조정은, 예를 들어, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 에 있어서 Z 방향의 스프링백 변위가 높은 부위의 성형 하사점 위치를 반대로 눌러 내리도록, 금형 모델 (1) (도 2 참조) 의 형상을 변경하면 된다.In addition, the press forming conditions can be adjusted, for example, in the press formed product analysis model 21 so that the position of the bottom dead center of the molding in the area where the springback displacement in the Z direction is high is reversely pushed down in the mold model (1) (FIG. 2) You can change the shape of (reference).

≪프레스 성형 스텝≫≪Press forming steps≫

프레스 성형 스텝 S17 은, 프레스 성형 조건 조정 스텝 S15 에 있어서 조정한 프레스 성형 조건하에서 실제로 금형을 사용하여 블랭크를 프레스 성형하고, 실프레스 성형품 (11) 을 제조하는 스텝이다.The press forming step S17 is a step in which the blank is actually press formed using a mold under the press forming conditions adjusted in the press forming condition adjustment step S15, and the actual press molded product 11 is manufactured.

이와 같이, 본 실시형태 2 에 관련된 프레스 성형품의 제조 방법에 있어서는, 본 실시형태 1 에 관련된 방법에 의해 구한 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량에 기초하여, 그 예측 정밀도를 높이도록 경계 조건을 조정한다. 계속해서, 조정한 경계 조건에서 구해지는 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량을 저감하도록 프레스 성형 조건을 조정한다. 그리고, 조정한 프레스 성형 조건으로 실제로 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형함으로써, 치수 정밀도를 향상시킨 실프레스 성형품 (11) 을 제조할 수 있다.In this way, in the method for manufacturing a press-formed product according to Embodiment 2, boundary conditions are set to increase the prediction accuracy based on the springback amount of the press-molded product analysis model 21 obtained by the method according to Embodiment 1. Adjust. Subsequently, the press forming conditions are adjusted to reduce the springback amount of the press formed product analysis model 21 obtained from the adjusted boundary conditions. Then, by actually press molding the thread press molded article 11 under the adjusted press molding conditions, the thread press molded article 11 with improved dimensional accuracy can be manufactured.

본 실시형태 2 에 관련된 프레스 성형품의 제조 방법에 의해, 스프링백량이 저감하도록 조정한 프레스 성형 조건으로 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형해도, 그 스프링백량이 허용되는 치수 정밀도를 만족하지 않는 경우도 있다. 이 경우, 조정한 프레스 성형 조건으로 프레스 성형한 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량에 기초하여, 실프레스 성형품 (11) 의 프레스 성형에 사용하는 금형 형상 등의 프레스 성형 조건의 추가적인 조정을 반복하는 경우도 있다.Even if the seal press molded product 11 is press molded under press molding conditions adjusted to reduce the springback amount according to the press molded product manufacturing method according to the present embodiment 2, the springback amount may not satisfy the allowable dimensional accuracy. there is. In this case, based on the springback amount of the seal press molded product 11 press formed under the adjusted press molding conditions, additional adjustment of the press molding conditions such as the mold shape used for press molding of the seal press molded product 11 is repeated. There are also cases.

다만, 본 실시형태 2 에 관련된 방법에서는, 스프링백량이 저감하도록 프레스 성형 조건을 조정하고 있기 때문에, 프레스 성형 조건으로서 금형 형상 (die shape) 등의 조정을 몇 번이나 반복하지 않아도, 실프레스 성형품 (11) 에 대해서 허용되는 치수 정밀도를 만족시킬 수 있다.However, in the method related to this Embodiment 2, since the press molding conditions are adjusted to reduce the amount of springback, the actual press molded product ( 11) can satisfy the allowable dimensional accuracy.

이상, 본 실시형태 2 에 관련된 프레스 성형품의 제조 방법에 의하면, 실프레스 성형품 (11) 의 생산 준비의 비용 및 기간을 크게 단축하는 것도 가능해진다.As described above, according to the method for manufacturing a press molded product according to Embodiment 2, it is possible to significantly shorten the cost and period of preparation for production of the actual press molded product 11.

상기의 본 발명의 실시형태 1 및 실시형태 2 에 관련된 설명은, 실프레스 성형품 (11) 의 전체를 단일 공정으로 프레스 성형하는 경우를 대상으로 하는 것이었다. 다만, 본 발명은, 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정이 실프레스 성형품의 부위마다 복수 공정으로 나누어져 있는 경우여도 된다. 이 경우, 본 발명에 있어서, 프레스 성형품 워크 형상 모델의 스프링백량의 산출에 사용하는 금형 모델은, 실프레스 성형품의 각 부위를 성형하는 각 금형의 금형 모델을 합성하여 하나의 금형 모델로 하면 된다.The description related to Embodiment 1 and Embodiment 2 of the present invention above was aimed at the case where the entire thread press molded product 11 was press molded in a single process. However, in the present invention, the process of press forming a thread press molded product may be divided into a plurality of processes for each part of the thread press molded article. In this case, in the present invention, the mold model used to calculate the springback amount of the press-molded work shape model can be a single mold model by combining the mold models of each mold for forming each part of the seal press molded product.

또한, 프레스 성형품 워크 형상 모델을 금형 모델에 끼워 넣기 과정의 해석에 있어서는, 실프레스 성형품의 일부의 부위를 성형하는 금형의 금형 모델을 사용해도 된다. 그리고, 금형 모델에 의해 프레스 성형품 워크 형상 모델을 사이에 끼워 넣은 부위와, 당해 부위에 상당하는 프레스 성형품 해석 모델에 있어서의 부위를 위치 맞춤하면 된다.In addition, in the analysis of the process of inserting the press-molded work shape model into the mold model, a mold model of a mold for forming a part of the actual press-molded product may be used. Then, the portion sandwiched between the press molded product work shape model by the mold model and the portion in the press molded product analysis model corresponding to the portion can be aligned.

또, 상기의 설명에 있어서, 금형의 성형 하사점이란, 하형과 상형 사이의 간격이 블랭크의 판두께와 동등해진 시점인 경우를 상정한 것이었다. 다만, 본 발명에 있어서, 성형 하사점이란, 성형 하사점의 바로 앞 (5 mm 나 10 mm 등, 10 mm 이내) 에서 금형을 닫은 경우를 포함하고, 성형 하사점 바로 앞까지 성형한 실프레스 성형품과 프레스 성형 해석 모델의 비교를 실시하는 것이어도 된다.In addition, in the above description, the molding bottom dead center of the mold was assumed to be the point at which the gap between the lower mold and the upper mold became equal to the plate thickness of the blank. However, in the present invention, the bottom dead center of molding includes the case where the mold is closed just in front of the bottom dead center of molding (within 10 mm, such as 5 mm or 10 mm), and is a seal press molded product molded to just before the bottom dead center of molding. and a press forming analysis model may be compared.

또한, 본 실시형태 1 및 실시형태 2 에 있어서 프레스 성형품 워크 형상 모델 (15, 17) 및 프레스 성형품 해석 모델 (21) 은, 모두, 셸 요소 (예를 들어, 삼각형 요소) 로 모델화된 것이었지만, 본 발명은, 솔리드 요소로 모델화된 것이어도 된다.In addition, in Embodiment 1 and Embodiment 2, both the press-formed work shape models 15 and 17 and the press-formed product analysis model 21 were modeled with shell elements (e.g., triangular elements). The present invention may be modeled as a solid element.

실시예Example

본 발명의 작용 효과에 대해 검증하는 실험을 실시했으므로, 이것에 대해 이하에 설명한다. 실시예에서는, 도 2 에 나타내는 실프레스 성형품 (11) 에 대해, 스프링백량을 저감하도록 프레스 성형 조건의 조정을 실시하였다. 실프레스 성형품 (11) 은, 전술한 본 실시형태 1 및 실시형태 2 와 동일하게, 자동차의 A 필러 어퍼를 모의한 것으로, 인장 강도 980 MPa 급, 판두께 1.4 mm 의 냉연 강판을 프레스 성형한 것이다.An experiment was conducted to verify the effects of the present invention, which will be described below. In the examples, the press molding conditions were adjusted to reduce the amount of springback for the actual press molded product 11 shown in FIG. 2. The thread press molded product 11, similar to Embodiment 1 and Embodiment 2 described above, simulates the A-pillar upper of an automobile and is made by press forming a cold-rolled steel sheet with a tensile strength of 980 MPa and a plate thickness of 1.4 mm. .

실험에서는, 발명예로서, 전술한 본 실시형태 2 의 스프링백량 예측 정밀도 취득 스텝 S11, 경계 조건 조정 스텝 S13, 프레스 성형 조건 조정 스텝 S15 및 프레스 성형 스텝 S17 을 실시하여, 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형하였다. 발명예에 있어서, 프레스 성형 조건 조정 스텝 S15 에서는, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량이 작아지도록, 프레스 성형 조건으로서 금형의 형상을 조정하였다. 또한, 프레스 성형 스텝 S17 에 있어서는, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 에 대해 조정한 금형 모델 (1) 의 형상에 기초하여 실제로 금형을 제작하고, 제작한 금형을 사용하여 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형하였다. 프레스 성형한 실프레스 성형품 (11) 에 대해서는, 금형으로부터 이형하여 스프링백한 후의 표면 형상을 측정하고, 스프링백량을 구했다.In the experiment, as an example of the invention, the springback amount prediction accuracy acquisition step S11, boundary condition adjustment step S13, press molding condition adjustment step S15, and press molding step S17 of the above-described Embodiment 2 were performed to produce a real press molded product 11. Press molded. In the invention example, in the press molding condition adjustment step S15, the shape of the mold was adjusted as the press molding condition so that the springback amount of the press molded product analysis model 21 was small. In addition, in the press forming step S17, a mold is actually manufactured based on the shape of the mold model 1 adjusted to the press molded product analysis model 21, and the actual press molded product 11 is pressed using the manufactured mold. It was molded. For the press-formed seal press molded product 11, the surface shape after release from the mold and springback was measured, and the amount of springback was determined.

또한, 실험에서는, 비교예로서, 본 실시형태 2 에 관련된 스프링백량 예측 정밀도 취득 스텝 S11 과 경계 조건 조정 스텝 S13 을 실시하지 않고, 프레스 성형 조건 조정 스텝 S15 와 프레스 성형 스텝 S17 을 실시하여, 실프레스 성형품 (11) 을 프레스 성형하였다. 비교예에 있어서는, 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량과 괴리가 발생한 채인 프레스 성형품 해석 모델 (21) 을 사용하여 프레스 성형 조건 조정 스텝 S15 를 실시하여, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량이 저감하도록 프레스 성형 조건을 조정하였다.In addition, in the experiment, as a comparative example, the springback amount prediction accuracy acquisition step S11 and the boundary condition adjustment step S13 related to this embodiment 2 were not performed, but the press forming condition adjustment step S15 and the press forming step S17 were performed, and the actual press was performed. The molded article 11 was press molded. In the comparative example, the press molding condition adjustment step S15 is performed using the press molded product analysis model 21 that has a discrepancy from the springback amount of the actual press molded product 11, and the springback amount of the press molded product analysis model 21 is adjusted. Press molding conditions were adjusted to reduce pressure.

발명예 및 비교예에 있어서, 프레스 성형 조건의 조정은, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 의 스프링백량의 분포에 기초하여 금형 모델 (1) 의 형상을 변경함으로써 실시하였다. 구체적으로는, 프레스 성형품 해석 모델 (21) 에 있어서 Z 방향의 스프링백 변위가 +3 ∼ +5 mm 높은 부위의 성형 하사점 위치를 반대로 각각 -3 ∼ -5 mm 눌러 내리도록, 금형 모델 (1) 의 형상을 변경하였다.In the invention examples and comparative examples, the press molding conditions were adjusted by changing the shape of the mold model 1 based on the distribution of the springback amount of the press molded product analysis model 21. Specifically, in the press molded product analysis model (21), the mold model (1 ) The shape of was changed.

발명예와 비교예 각각에 있어서의 실프레스 성형품 (11) 의 스프링백량은, 높이 방향 (Z 방향) 의 실프레스 성형품의 목표 형상 (target shape) 과의 괴리량이 ±0.5 mm 이내가 되는 XY 평면으로의 투영 면적 (projected area) 의 비율 (이하, 「±0.5 mm 일치율 (concordance rate)」이라고 한다) 에 의해 평가하였다.The springback amount of the yarn press molded product 11 in each of the invention examples and comparative examples was in the It was evaluated by the ratio of the projected area (hereinafter referred to as “±0.5 mm concordance rate”).

발명예에 있어서의 ±0.5 mm 일치율은 91 ％ 였던 것에 대해, 비교예에 있어서의 ±0.5 mm 일치율은 77 ％ 였다. 이 결과로부터, 본 발명에 관련된 방법에 의하면, 실프레스 성형품 (11) 의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 것이 실증되었다.The ±0.5 mm consistency rate in the invention example was 91%, while the ±0.5 mm consistency rate in the comparative example was 77%. From these results, it was demonstrated that the dimensional accuracy of the thread press molded product 11 can be improved according to the method related to the present invention.

또한, 발명예 및 비교예의 각각에 대해, 실프레스 성형품 (11) 의 목표 형상과의 ±0.5 mm 일치율이 100 ％ 가 되도록, 금형 형상의 조정을 반복하였다. 여기서는, 스프링백한 후의 실프레스 성형품 (11) 의 높이 방향에 있어서의 목표 형상과의 괴리량이 ±0.5 mm 초과하는 부위에 대해서, 성형 하사점 위치를 변경하여 목표 형상에 가까워지도록 금형의 형상을 조정하였다.In addition, for each of the invention examples and comparative examples, adjustment of the mold shape was repeated so that the ±0.5 mm coincidence rate with the target shape of the thread press molded product 11 was 100%. Here, for areas where the deviation from the target shape in the height direction of the seal press molded product 11 after springback exceeds ±0.5 mm, the molding bottom dead center position is changed to adjust the mold shape to get closer to the target shape. did.

발명예에 관련된 실프레스 성형품 (11) 에 대해서는, 2 회의 금형 형상의 조정으로 ±0.5 mm 일치율이 100 ％ 가 되었다. 이에 대해, 종래예에 관련된 실프레스 성형품 (11) 에 대해서는, 4 회의 금형 형상의 조정으로 ±0.5 mm 일치율이 100 ％ 가 되었다. 따라서, 본 발명에 관련된 방법에 의하면, 보다 적은 금형 형상의 조정 횟수로 실프레스 성형품에 대해 허용되는 치수 정밀도를 달성할 수 있는 것이 실증되었다. 이로써, 프레스 성형품의 생산 준비의 비용 및 기간을 크게 단축할 수 있음이 나타났다.For the thread press molded product 11 according to the invention example, the ±0.5 mm consistency rate was 100% by adjusting the mold shape twice. In contrast, for the thread press molded product 11 according to the prior art, the ±0.5 mm consistency rate was 100% by adjusting the mold shape four times. Accordingly, it has been demonstrated that, according to the method related to the present invention, acceptable dimensional accuracy can be achieved for seal press molded products with fewer adjustments to the mold shape. As a result, it was shown that the cost and period of preparation for production of press molded products can be significantly reduced.

산업상 이용가능성Industrial applicability

본 발명에 의하면, 실제로 프레스 성형하여 스프링백한 실프레스 성형품의 스프링백량과, 실프레스 성형품을 프레스 성형하는 과정 및 스프링백 과정의 탄소성 역학적 해석에 의해 취득한 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량을 적절히 비교할 수 있고, 각각의 스프링백량을 평가할 수 있는 프레스 성형품의 스프링백량 평가 방법, 장치 및 프로그램을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 프레스 성형품 해석 모델의 스프링백량의 평가에 기초하여 그 예측 정밀도를 높인 다음에 스프링백량이 저감하도록 프레스 성형 조건을 조정하여, 치수 정밀도를 향상시킨 실프레스 성형품을 제조하는 프레스 성형품의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, the springback amount of the actual press molded product and the springback amount of the press molded product analysis model obtained through the process of press forming the actual press molded product and the elastoplastic mechanical analysis of the springback process can be appropriately compared. It is possible to provide a springback amount evaluation method, device, and program for press molded products that can evaluate each springback amount. In addition, according to the present invention, the prediction accuracy is increased based on the evaluation of the springback amount of the press molded product analysis model, and then the press molding conditions are adjusted to reduce the springback amount, thereby manufacturing a seal press molded product with improved dimensional accuracy. A method of manufacturing a molded product can be provided.

1 : 금형 모델
3 : 하형 모델
5 : 상형 모델
11 : 실프레스 성형품
11a : 펀치 저부
13 : 3 차원 표면 형상 측정 데이터
13a : 펀치 저부
15 : 프레스 성형품 워크 형상 모델
17 : 프레스 성형품 워크 형상 모델
21 : 프레스 성형품 해석 모델
21a : 펀치 저부
21b : 플랜지부
31 : 프레스 성형품의 스프링백량 평가 장치
33 : 프레스 성형품 워크 형상 모델 취득부
35 : 실프레스 성형품 스프링백량 산출부
37 : 프레스 성형품 해석 모델 취득부
39 : 프레스 성형품 해석 모델 스프링백량 산출부
41 : 스프링백량 비교·평가부1: Mold model
3: Lower model
5: Hieroglyphic model
11: Sil press molded product
11a: punch bottom
13: Three-dimensional surface shape measurement data
13a: punch bottom
15: Press molded work shape model
17: Press molded work shape model
21: Press molded product analysis model
21a: punch bottom
21b: Flange part
31: Springback amount evaluation device of press molded products
33: Press molded work shape model acquisition unit
35: Seal press molded product springback amount calculation unit
37: Press molded product analysis model acquisition unit
39: Press molded product analysis model springback amount calculation unit
41: Springback amount comparison/evaluation unit

Claims

A press that evaluates each by comparing the springback amount of a real press molded product obtained by actually press forming a blank using a mold and the springback amount of a press molded product analysis model obtained by elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the actual press molded product. As a method for evaluating the springback amount of a molded product,
A press-molded workpiece shape model is created from the three-dimensional surface shape measurement data obtained by measuring the surface shape after release and springback of the seal press molded product, and the press-molded workpiece shape model is molded using the mold model of the mold. a press-molded workpiece shape model acquisition step of performing an elastic-mechanical analysis of the sandwiching process to obtain the press-molded workpiece shape model at the bottom dead center of molding;
Springback analysis is performed by applying predetermined constraint conditions to the press-molded workpiece shape model at the obtained molding bottom dead center, and the springback amount generated in the press-molded workpiece shape model is calculated as the springback amount of the seal press molded product. Silpress molded product springback amount calculation step,
A press-molded product analysis model acquisition step in which an elastoplastic mechanical analysis of the process of press-molding the blank model of the blank using the mold model is performed in a single process or multiple processes to obtain a press-molded product analysis model at the bottom dead center of molding. class,
A springback analysis is performed by applying the same constraint conditions as the predetermined constraints given to the press-molded workpiece shape model in the actual press-molded product springback amount calculation step to the press-formed product analysis model at the bottom dead center of forming, A press molded product analysis model springback amount calculation step for calculating the springback amount generated in the press molded product analysis model;
The springback amount of the seal press molded product calculated in the seal press molded product springback amount calculation step is compared with the springback amount of the press molded product analysis model calculated in the press molded product analysis model springback amount calculation step, and each springback amount is calculated. A method for evaluating the springback amount of a press molded product, including a springback amount comparison/evaluation step for evaluating.

According to claim 1,
The elastic mechanical analysis in the step of calculating the springback amount of the thread press molded product is an elastic finite element analysis,
A method for evaluating the springback amount of a press molded product, wherein the elastoplastic mechanical analysis in the press molded product analysis model acquisition step is an elastoplastic finite element analysis.

The method of claim 1 or 2,
In the case where the process of press molding the thread press molded product is divided into molding processes for each part of the thread press molded product,
The method for evaluating the springback amount of a press-molded product, wherein the mold model in the step of calculating the springback amount of the press-molded product is obtained by synthesizing the mold models of each mold for forming each part of the seal-press molded product into one mold model. .

A press that evaluates each by comparing the springback amount of a real press molded product obtained by actually press forming a blank using a mold and the springback amount of a press molded product analysis model obtained by elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the actual press molded product. As a device for evaluating the springback amount of a molded product,
A press-molded workpiece shape model is created from the three-dimensional surface shape measurement data obtained by measuring the surface shape after release and springback of the seal press molded product, and the press-molded workpiece shape model is molded using the mold model of the mold. a press-molded workpiece shape model acquisition unit that performs an elastodynamic analysis of the sandwiching process and acquires the press-molded workpiece shape model at the bottom dead center of molding;
Springback analysis is performed by applying predetermined constraint conditions to the press-molded workpiece shape model at the obtained molding bottom dead center, and the springback amount generated in the press-molded workpiece shape model is calculated as the springback amount of the seal press molded product. A springback amount calculation unit for thread press molded products,
A press-molded product analysis model acquisition unit that performs an elastoplastic mechanical analysis of the process of press-molding the blank model of the blank using the mold model in a single process or multiple processes to obtain a press-molded product analysis model at the bottom dead center of molding. and,
A springback analysis is performed by applying the same constraint conditions as the predetermined constraints given to the press-molded work shape model by the real press-molded product springback amount calculation unit to the press-formed product analysis model at the bottom dead center of the molding, A press molded product analysis model springback amount calculation unit that calculates the springback amount generated in the press molded product analysis model;
The springback amount of the seal press molded product calculated by the seal press molded product springback amount calculation unit is compared with the springback amount of the press molded product analysis model calculated by the press molded product analysis model springback amount calculator, and each springback amount is calculated. A springback amount evaluation device for press molded products, comprising a springback amount comparison/evaluation unit that evaluates.

A press that evaluates each by comparing the springback amount of a real press molded product obtained by actually press forming a blank using a mold and the springback amount of a press molded product analysis model obtained by elastoplastic mechanical analysis of the process of press forming the actual press molded product. As a springback amount evaluation program for molded products,
computer,
A press-molded workpiece shape model is created from the three-dimensional surface shape measurement data obtained by measuring the surface shape after release and springback of the seal press molded product, and the press-molded workpiece shape model is molded using the mold model of the mold. a press-molded workpiece shape model acquisition unit that performs an elastodynamic analysis of the sandwiching process and acquires the press-molded workpiece shape model at the bottom dead center of molding;
Springback analysis is performed by applying predetermined constraint conditions to the press-molded workpiece shape model at the obtained molding bottom dead center, and the springback amount generated in the press-molded workpiece shape model is calculated as the springback amount of the seal press molded product. A springback amount calculation unit for thread press molded products,
A press-molded product analysis model acquisition unit that performs an elastoplastic mechanical analysis of the process of press-molding the blank model of the blank using the mold model in a single process or multiple processes to obtain a press-molded product analysis model at the bottom dead center of molding. and,
A springback analysis is performed by applying the same constraint conditions as the predetermined constraints given to the press-molded work shape model by the real press-molded product springback amount calculation unit to the press-formed product analysis model at the bottom dead center of the molding, A press molded product analysis model springback amount calculation unit that calculates the springback amount generated in the press molded product analysis model;
The springback amount of the seal press molded product calculated by the seal press molded product springback amount calculation unit is compared with the springback amount of the press molded product analysis model calculated by the press molded product analysis model springback amount calculator, and each springback amount is calculated. A springback amount evaluation program for press molded products that functions as a springback amount comparison/evaluation unit to evaluate.

A method of manufacturing a press molded product for manufacturing a seal press molded product with improved dimensional accuracy by adjusting the press molding conditions to reduce the amount of springback, comprising:
Based on the method for evaluating the springback amount of a press molded product described in claim 1, the springback amount after release of a seal press molded product obtained by actually press forming a blank using a mold, the process of press forming the seal press molded product, and the springback afterward. A springback amount prediction accuracy acquisition step of calculating the difference in springback amount between the press molded product analysis model obtained by mechanical analysis of the process as the springback amount prediction accuracy of the press molded product analysis model;
A boundary for adjusting the boundary conditions of the press-formed product analysis model in the mechanical analysis of the process of press forming the actual press-molded product and the subsequent springback process in order to increase the prediction accuracy of the springback amount of the obtained press-formed product analysis model. Condition adjustment step,
Press forming to adjust the press forming conditions in the mechanical analysis of the process of press forming the actual press molded product so that the springback amount of the press molded product analysis model obtained from the adjusted boundary conditions falls within a predetermined range. Condition adjustment step,
A method of manufacturing a press molded product, comprising a press molding step of actually press molding the actual press molded product using a mold under the press molding conditions adjusted in the press molding condition adjustment step.